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Aus dem Facharchiv: Elektropraxis
Elektrische Speicher im Niederspannungsnetz

Elektrische Batteriespeichersysteme in Wohngebäuden haben sich im Markt etabliert. Der Zuwachs lag 2016 über den Erwartungen, inzwischen sind schätzungsweise über 60 000 Systeme in Deutschland installiert.

Mit Sicherheit: Arbeiten an Energiespeicheranlagen mit PSA gegen Störlichtbogen (Foto: Florschütz)

Mit Sicherheit: Arbeiten an Energiespeicheranlagen mit PSA gegen Störlichtbogen (Foto: Florschütz)

Lithium-Batterien haben nun deutlich die Marktführung übernommen, die Preise sind teilweise um 30 bis 40 % gesunken. Die Normung sorgt dabei für eindeutige Vorgaben, mit denen sich eine normativ korrekte und elektrisch sichere Anlage errichten lässt.

Etwa die Hälfte der bisher installierten Systeme wurde über ein Programm der KfW gefördert (KfW-Programm 275), das trotz berechtigter Zweifel an seiner Fortführung im März 2016 mit leicht geänderten Konditionen neu aufgelegt wurde. Die Nachfrage nach der Förderung war 2016 zwischenzeitlich so groß, dass die Fördermittel erschöpft waren und die Bewilligung der Förderanträge für das vierte Quartal 2016 ausgesetzt werden musste.

Darauf und auf die sinkende Förderhöhe (insbesondere der Tilgungszuschuss sinkt von aktuell 19 % auf 16 % ab 01.07.2017 und 13 % ab 01.01.2018) haben die Hersteller der Speichersysteme reagiert. Sie präsentieren mehr und mehr Konzepte, die eine Inanspruchnahme der Förderung weniger interessant machen. Insbesondere der Aufwand beim Kreditantrag schreckt viele ab.

Es ist daher davon auszugehen, dass der Anteil an KfW-geförderten Speichersystemen weiter abnimmt.

Qualität und Sicherheit sind wesentlich

Das KfW-Förderprogramm hat jedoch einen ganz entscheidenden Vorteil: Die Speichersysteme müssen angemeldet und eine Fachunternehmererklärung muss eingereicht werden.

Gerne übersehen wird allerdings: Auch ohne Förderung besteht grundsätzlich die normative Verpflichtung, Speichersysteme beim Netzbetreiber durch eine eingetragene Elektrofachkraft anzumelden.

Kaum noch Blei und neue spannende Konzepte


Lithium-Batterien haben mittlerweile deutlich die Marktführung übernommen und andere Batterietypen in ein Nischendasein verwiesen. Fast alle Hersteller für Heimanwendungen, die vor einigen Jahren noch Bleibatterien eingesetzt haben, sind ganz oder teilweise auf die Lithium-Technologie umgestiegen. Die Preise sind teilweise um 30 bis 40 Prozent gesunken. Weitere Preisrückgänge zeichnen sich schon jetzt ab.

Einige Hersteller von Speichersystemen bieten inzwischen sogenannte Schwarmlösungen in Kombination mit Strom-Flat und die Bereitstellung und Nutzung von Regelenergie an. Die Hersteller treten dabei als Messstellenbetreiber auf und können so ihre Konzepte mit Regelenergie und Energiean- und -verkauf anbieten. Beispielsweise wird im Sommer überschüssige Energie vom Messstellenbetreiber abgenommen und im Winter kostenfrei wieder der Anlage des Kunden zur Verfügung gestellt. Bei anderen Modellen erhält der Kunde eine Strom-Flatrate und hat bis zu einer bestimmten Verbrauchhöhe keine Bezugsstromkosten mehr. Teilweise bekommt er sogar noch Energie zusätzlich „geschenkt“.

Weitere spannende Konzepte werden in diesem Jahr auf den Markt kommen. Der Gedanke der dezentralen Energieerzeugung und -speicherung hat sich damit ein gutes Stück weiterentwickelt. Ersten Ideen für Speicherung für alle – also auch für Mieter – gehen bereits in Testphasen.

Netzstabilität und Sicherheit

Die Kraftwerk- und Übertragungsnetzbetreiber und letztlich auch die lokalen Netzbetreiber haben sich größtenteils auf diese Situation eingestellt. Zu Recht werden zukünftig in den überarbeiteten Anwendungsregeln von diesen Systemen auch Systemdienstleistungen verlangt, um zur Netzstabilität beizutragen.

Insgesamt hat sich die Speichertechnologie auch in Bezug auf die Sicherheit der Systeme positiv weiterentwickelt. Entsprechende normative Anforderungen wurden erarbeitet und größtenteils auch bereits in Kraft gesetzt. Für den Errichter dieser Speichersysteme – also für die E-Handwerke – gibt es nun eindeutige Vorgaben, mit denen sich eine normativ korrekte und elektrisch sichere Anlage errichten lässt.

Sicherheitsanforderungen an Energiespeichersysteme

Für die Auswahl eines sicheren Systems existiert ab Frühjahr 2017 eine Entscheidungshilfe. Die VDE-AR-E 2510-50 „Stationäre Energiespeichersysteme mit Lithium-Batterien – Sicherheitsanforderungen“ enthält Vorgaben an den Hersteller, wie sichere Systeme zu fertigen sind. Sie löst damit den bis dahin anerkannten Sicherheitsleitfaden ab.

Die VDE-AR-E 2510-50 legt die Sicherheitsanforderungen an stationäre Batteriespeicher mit Lithium-Batterien fest. Sie enthält Anforderungen, die die Sicherheit des Speichers während seines kompletten Lebenszyklus gewährleisten sollen – Lagerung, Transport, Installation, Betrieb, Instandsetzung, Demontage und Recycling.

Dazu enthält diese Anwendungsregel die Methoden für den Nachweis – und zwar durch Sicht- und Dokumentenprüfung sowie praktische Typ- und Stückprüfungen.

Ein System, das die VDE-AR-2510-50 einhält und danach geprüft wurde, kann ein Elektrohandwerker seinen Kunden empfehlen.

Planung, Errichtung, Betrieb und Deinstallation

Seit September 2015 ist die Anwendungsregel VDE-AR-E 2510-2 „Stationäre elektrische Energiespeichersysteme vorgesehen zum Anschluss an das Niederspannungsnetz“ in Kraft. Sie enthält die Sicherheitsanforderungen für die Planung, die Errichtung, den Betrieb, die Deinstallation und die Entsorgung für ortsfeste elektrische Energiespeichersysteme, die zum Anschluss an das Niederspannungsnetz vorgesehen sind. Betrachtet werden hierbei komplette Energiespeichersysteme eines Herstellers.

Die VDE-Anwendungsregel berücksichtigt verschiedene Gefährdungen, die durch unterschiedliche Betriebsarten im Netzparallel- oder Inselnetzbetrieb und bei der Umschaltung zwischen diesen Betriebsarten entstehen können. Hierbei gelten ganz bestimmte sicherheitsrelevante Regelungen, um beispielsweise im Netzersatzbetrieb eine Sternpunktnachbildung zu realisieren, die bei Bildung eines TN-Netzsystems notwendig ist. Für eine normgerechte Inbetriebnahme und Dokumentation kann hier der PV-Speicherpass von BSW Solar und dem ZVEH herangezogen werden. Der Speicherpass dient gleichzeitig für eine Anmeldung der Speichersysteme beim Netzbetreiber nach dem FNN-Hinweis und als Fachunternehmererklärung für die KfW.

Eine weitere wichtige Entwicklung gibt es beim FNN-Speicherhinweis „Anschluss und Betrieb von Speichern am Niederspannungsnetz“. Der Hinweis ist im Oktober 2016 neu erschienen und beschreibt ausführlich die netzrelevanten Themen der Speichersysteme, die neuesten Technologieentwicklungen und weitere Details zu den Anforderungen an den sicheren Netzbetrieb. Er dient sowohl dem Anlagenerrichter als auch dem Netzbetreiber als Umsetzungshilfe. Die Anschlussbeispiele wurden komplett überarbeitet und mit aktuellen Beispielen sowohl einfacher als auch sehr komplexer Anschlussszenarien ergänzt (siehe ep Tipp).

Der Inhalt von Kapitel 4 (Technische Anforderungen) des FNN Hinweises wird zukünftig größtenteils Bestandteil des Kapitels 10 (Betrieb der Kundenanlage) der VDE-AR-N 4100 „Technische Regeln für den Anschluss von Kundenanlagen an das Niederspannungsnetz und deren Betrieb (TAR Niederspannung)“ werden.

Die Anschlussbeispiele im Kapitel 5 des Hinweises werden ständig weiterentwickelt und mit aktuellen Konzepten ergänzt. Neu in der Ausgabe Oktober 2016 sind unter anderem Anschlussbeispiele für Speicher an Verbrauchsanlagen und unterbrechbaren Verbrauchseinrichtungen. Konkret geht es um die Kombination von PV-Anlagen, Speicher, Verbrauch und Wärmepumpe oder Ladeeinrichtung für Elektrofahrzeuge.

In diesem Beispiel werden die beiden Zähler für Verbrauch und Wärmepumpe „hintereinander“ geschaltet. Für die getrennte und korrekte Abrechnung wird ein virtueller Zählpunkt gebildet. Durch die unterschiedlichen Netzbezugs- und Vergütungstarife der EZA wird der bisherige Verbrauchszähler durch einen Zweirichtungsdoppeltarifzähler ersetzt.

Der Vorteil für den Anlagenbetreiber liegt im effektiven und sinnvolleren Einsatz seiner erzeugten Energie (Eigenverbrauchsoptimierung) innerhalb seiner Anlage und die dann weiterhin mögliche Nutzung eines Sondertarifes der Wärmepumpe bzw. Lademöglichkeit für Elektrofahrzeuge.

Ein weiteres aktuelles Beispiel der Beteiligung des Speichers am Regelenergiemarkt ist im aktuellen Hinweis mit aufgenommen und beschrieben.

Die VDE-AR-N 4105 „Erzeugungsanlagen am Niederspannungsnetz – Technische Mindestanforderungen für Anschluss und Parallelbetrieb von Erzeugungsanlagen am Niederspannungsnetz“ befindet sich derzeit in der Überarbeitung und wird in der neuen Fassung nun auch elektrische Energiespeichersysteme im Modus Energielieferung in das öffentliche Netz berücksichtigen.

Autor: A. Habermehl

Der vollständige Artikel ist in unserem Facharchiv nachzulesen.

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