Speicher für Photovoltaik-Anlagen

Achtung, dieses Haus versorgt sich selbst: Thomas Knodel (rechts) und Helmut Burkhardt vor dem EnergyStore (Fotos: ZG Raiffeisen)

Lange Leitung? Milchviehbetrieb installiert unabhängiges Solar-Stromnetz mit neuer Speichertechnologie

Viele Experten sahen seit der Koalitionsdebatte um die Strompreisbremse für erneuerbare Energien bereits schwarz für den Solar-Boom. Doch was ist die Alternative, wenn die Netzleitung nicht genug hergibt? Milchbauer Thomas Knodel aus Karlsbad setzt nun auf sein eigenes Solarnetz. Dank neuer Speichertechnologie macht es ihn für bis zu 24 Stunden unabhängig von seinem Energieversorger.

Am Eingang zum Milchhof der Familie Knodel wacht eine königsblaue Werbekuh. Sie blickt auf ein Industriegebiet mit mehreren großen Werksanlagen, doch die gehören alle schon zum Nachbarnetz. „Wir haben hier halt eine Endleitung, da gibt es immer mal wieder Probleme mit der Netzqualität“, sagt Thomas Knodel. Öfter gab es Spannungsschwankungen, und auch kompletten Stromausfall hat er schon erlebt. Das ist für die Geräte natürlich nicht gut und auch nicht für die Milch.

„Vor allem aber leiden meine Tiere. Wenn der Melkroboter nicht zuverlässig läuft, holen die sich ganz schnell eine Euterentzündung“, meint er. Das Veterinäramt verlange für Milchviehbetriebe deshalb sogar den Nachweis eines Notstromaggregats.

Gemeinsame Lösung

Kein Wunder also, dass Thomas Knodel offen für neue Lösungen war. Den Anstoß lieferte Karl-Heinz Zeisel, Verkaufsberater bei der ZG Raiffeisen Technik GmbH, der die Familie Knodel seit vielen Jahren berät und der auch den Zapfwellengenerator für das neue System geliefert hat. Zeisel war bei seinen regelmäßigen Kundenbesuchen auf dem Milchhof nicht entgangen, dass Thomas Knodel mit seiner Energieversorgung alles andere als glücklich war. Zeisel stellte den Kontakt mit dem Solar-Spezialisten Helmut Burkhardt her, mit dem das Unternehmen schon lange zusammenarbeitet.

Burkhardt holte Kunden, Energieversorger, Kommunen und Anbieter an einen Tisch und erarbeitete gemeinsam eine Lösung, mit der alle Beteiligten gut leben konnten. Den Rest besorgte Thomas Knodels Bankberater von der Sparkasse Karlsruhe kurzfristig mit einem passenden Kredit und einem Speicherförderungs-Zuschuss der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW).

Unabhängig für bis zu 24 Stunden

Mithilfe dieser Finanzierung konnte Thomas Knodel seine bereits vorhandene Photovoltaik-Anlage auf dem Dach des Milchvieh-Stalls von 30 KW auf 50 KW Leistung aufstocken. Drei Inselwechselrichter Typ Sunny Island von SMA verteilen den Strom aus der Photovoltaik-Anlage auf den Hof, den Speicher oder ins Netz. Was nicht direkt benötigt wird, fließt in einen Energiespeicher, der im Keller des Knodelschen Wohnhauses vor sich hinsummt. Er enthält achtundvierzig Eisenphosphat-Lithium-Akkus mit einer Gesamtspeicherkapazität von 55 KW.

Angeschlossen ist eine Enwi-Box als Reservesystem. Bei Netzausfall baut das Gerät automatisch ein autarkes Stromnetz auf und versorgt so den gesamten Hof. Damit ist sichergestellt, dass Milchkühlung und Melkroboter jederzeit funktionieren. Im Notstrombetrieb kann der gesamte Hof einen Tag lang auch ohne Sonnenschein mit dem Speicher weiterbetrieben werden. Als zusätzliche Sicherheit hat Thomas Knodel noch den Zapfwellengenerator angeschafft, den er bei einer längeren Netzstörung anschließen kann, etwa bei schlechtem Wetter oder im Winter, wenn die Photovoltaikanlage nicht genügend Energie liefert. Das ganze System kann über das SMA-Portal online jederzeit überwacht werden, auch aus der Ferne.

Wie gemacht für Milchviehbetriebe

Mit den 55 kWh Speicherleistung kommt der Milchhof in den Sommermonaten fast ohne Energieversorger aus. Bei Sommerwetter liegt der Autarkiegrad bisher im Schnitt bei 98 Prozent, obwohl es in diesem Jahr viel geregnet hat. Seitdem die neue Anlage in Betriebs ist, hat Thomas Knodel in rund sechs Wochen gerade einmal 105 kWh vom Energieversorger bezogen, zugleich aber 4700 kWh in das Versorgernetz eingespeist. Denn das Batteriemanagement und der Homemanager sorgen dafür, dass der Energiespeicher jede Strommenge, die das System kurzfristig aus dem Netz benötigt, umgehend auch wieder einspeist. So sollte Thomas Knodel bei seiner Stromrechnung am Jahresende in der Regel bei plus-minus Null herauskommen, im besten Fall bekommt er sogar noch etwas zurück. Nach den Berechnungen von Helmut Burkhardt wird sich die Anlage nach zehn Jahren amortisiert haben, bereits ab dem ersten Jahr soll die Anlage 11 Prozent Rendite erzeugen.

Alles speist sich aus dem eigenen Netz

„Das neue System ist einfach genial“, findet Knodel, vor allem für Milchviehbetriebe, weil man dort viele Geräte mit konstanter Leistung habe und den Versorgungsbedarf daher recht genau im Voraus bestimmen könne. Inzwischen denkt er bereits über einen Hoflader mit Elektro- oder wenigstens Hybrid-Antrieb nach. Egal ob elektrischer Traktor, Auto, Stapler, Hoflader, alle Großverbraucher könnten sich künftig die benötigte Energie direkt aus dem eigenen Hofnetz holen.

Aber ab wann lohnt sich so ein Speicher? „Generell sollte sich jeder Landwirt über einen Speicher Gedanken machen, wenn er jede Nacht einen regelmässigen Strombezug von mindestens 10 kWh hat und für die Kilowattstunde über 18 Cent netto bei seinem Energieversorger bezahlt“, sagt Helmut Burkhardt. Je nach Betrieb ist eine gewerbliche Photovoltaik-Speicheranlage ab etwa 40.000 Euro zu haben. Bei Thomas Knodel lagen die Anschaffungskosten allerdings rund doppelt so hoch, bedingt durch das gewünschte Leistungsvolumen, die Art und Anzahl der angeschlossenen Verbraucher und die individuellen Probleme mit der Netzinfrastruktur vor Ort.

Hellauf begeistert, schwer entflammbar

Bisher fehlte nur noch die richtige Speichertechnologie – die Krux aller Anbieter für Lösungen mit erneuerbaren Energien, da viele verfügbare Speichermedien noch nicht mit der Leistungsfähigkeit konventioneller Geräte mithalten können. Möglich macht dies nun seit etwa vier Jahren die Akku-Technologie Lithium-Eisenphosphat. Sie kommt ohne Kobalt aus wie die verbreiteten Lithium-Ionen-Akkus, die beim Speichervorgang Sauerstoff freisetzen und sich entzünden können. Vor allem bei Akkus in Mobiltelefonen ist es bereits öfter vorgekommen, dass diese Gas verlieren oder gar explodieren.

Die Eisenphosphat-Akkus sind dagegen nur schwer entflammbar und können daher auch bedenkenlos im Keller des Knodelschen Wohnhauses stationiert werden. Sie gehören zu den ersten voll funktionsfähigen Speichersystemen am Markt, die nach vielen Tests von Herstellerseite inzwischen stabil laufen und daher bedenkenlos installiert werden können, sagt Burkhardt. Derzeit gebe es nur wenige Anbieter, die im gewerblich-industriellen Bereich dreiphasigen Solarstrom liefern könnten, also letzendlich Starkstrom.

„Und darauf kommt es ja an, denn in der Landwirtschaft brauche ich viele Geräte, die eine Anfangsleistung von über 10 KW haben, wie etwa eine Güllepumpe oder ein Melkroboter“, sagt Burkhardt. „Wenn ich die einschalte, dann geht der normale Speicher einfach aus, oder er geht gar nicht erst an, weil er nur eine Phase bedient.“

Lange Leitung - muss das sein?

Für die Zukunft würde sich Thomas Knodel wünschen, dass die Stromnetze nach technischen Gesichtspunkten bereinigt werden, damit die Netzarchitektur sich nicht mehr den Energieversorgern richten muss. „Wenn wir schon eine Bundesnetzagentur haben, dann sollte die auch festlegen können, dass immer der kürzeste Weg für die Leitungen genommen werden muss. Dann müsste man auch nicht mehr so viel umtransformieren.“

Die neue Anlage von Thomas Knodel etwa ist so leistungsfähig, dass er nicht einfach alles in das Netz einspeisen darf, weil die Stromleitung nur für 30 KW ausgelegt ist. Um überhaupt einspeisen zu dürfen, musste die Anlage sogar „wirkleistungsbegrenzt“ werden, wie es im Amtsdeutsch heißt. Ihm kann es egal sein. Was das öffentliche Netz nicht verkraftet, kommt ihm gerade recht.

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