Büro-ZEV unter DC-Strom

Ein Projekt der Marti Technik AG

Ein Solardach mit vielen Modulen sowie unterschiedlichen Ausrichtungen und alles wird zusammengeführt auf einen Wechselrichter. Das geht nur über AMPTs und einem eigenen kleinen DC-Microgrid. Hocheffizient durch geringe Umwandlungsverluste und eigenverbrauchsoptimiert mit dem Salzbatteriespeicher salimax® von innovenergy®.

Wenn Herr Marbach morgens ins Büro fährt, lädt er seinen Wagen unten in der Garage an einer der sieben eLadestationen. Er betritt sein Büro, schaltet das Licht ein und fährt seinen Computer hoch. Dabei weiss er genau, woher sein Strom kommt – nämlich vom Dach des Hauses. Und seine Stromrechnung kommt auch nicht mehr vom Netzbetreiber, sondern aus dem Büro nebenan.

Das Büro- und Gewerbegebäude der IL Immobiliengesellschaft Lagerhausweg AG in Bern-Bümplitz beherbergt mehrere Firmen, die alle in einer Verbraucherzusammenschluss (ZEV) vereint sind. Es gibt nur noch eine Stromrechnung des Netzbetreibers ans gesamte Haus. Der Einzelverbrauch der Firmen wird über interne Verbrauchszähler untereinander verrechnet.

Der jährliche Stromverbrauch des Gebäudes liegt bei 550‘000 Kilowattstunden. Circa 25 Prozent dieses Verbrauchs wird durch die Photovoltaikanlage mit 146 Kilowattpeak auf dem Dach gedeckt. Die Energie aus unterschiedlichen Modulausrichtungen wird über AMPTs auf einen DC-Link mit konstanten 750 Volt gebracht. Von dort aus geht der Strom direkt auf den DC-Bus des Salzbatteriespeichersystems salimax® mit 45 Kilowattstunden Kapazität und einem integrierten hocheffizienten Wechselrichter, bestehend aus drei Elementen, mit 75 sowie einem weiteren Wechselrichter mit 50 Kilovoltampere Leistung. Ab hier fliesst die Energie als Wechselstrom ins interne AC-Netz.

Warum AMPT und DC-Link

Auf einem grösseren und komplizierten Solardach benötigen normalerweise die unterschiedlichen Ausrichtungen der Module einen eigenen MPPT-Eingang auf dem Photovoltaik-Wechselrichter. Die Anzahl der MPPT-Eingänge ist aber beschränkt. Deshalb muss bei einer Stringplanung mit üblichen Photovoltaik-Wechselrichtern, je nach Grösse und Komplexität der Anlage, der Solarplaner Kompromisse für ein optimales Tracking aller Strings eingehen. Mit den AMPT String Optimizern können diese Strings einfacher und verlustarm gebündelt werden. Die Anzahl der Strings reduziert sich dank der AMPT String Optimizer auf die Hälfte, was zudem weniger Verlegeaufwand mit sich bringt.

Die Energie aus den AMPTs wird auf einen DC-Link, einem Gleichstromkabel, mit konstanter Spannung von wählbaren 400 bis 850 Volt auf einen oder auch mehrere Wechselrichter zum internen Wechselstromnetz (AC) geführt. Die Wechselrichter im salimax®, mit Leistungen bis zu 400 Kilowatt, arbeiten mit konstanter Gleichspannung (DC) und einer Energieeffizienz von nahezu 98 Prozent. Der Strom aus der Photovoltaikanlage kann also maximal und ohne Kompromisse genutzt werden.

An den DC-Link können auch direkt Elektroautoladestationen mit DC/DC-Wandlern angeschlossen werden. Mit bidirektionalen DC/DC-Wandlern können sogar die Batterien der Fahrzeuge an den eLadestationen als externe mobile Energiespeicher genutzt und ins intelligente Lastmanagementsystem eingebunden werden.

Mehr als nur Notstrom

Autarkie ist für viele Unternehmen ein wichtiges Argument – gewappnet zu sein für den Notfall, für den Stromausfall in einem immer unsicher werdenden öffentlichen Stromnetz. Man redet von Notstrom. Doch die meisten verwechseln Notstromfähigkeit mit Inseltauglichkeit. Fällt der Netzstrom tatsächlich mal aus, wird alles abgeschaltet und das Batteriesystem springt ein und liefert so lange Notstrom bis sie leer ist. Im besten Fall reicht das einige Stunden bis einen Tag, je nach Speicherkapazität des Batteriesystems und Verbrauch der Unternehmung. Aber das ist keine echte Autarkie, es ist lediglich eine kurze Überbrückung. In der Regel reicht das auch, bis das öffentliche Netz wieder liefert und alles seinen üblichen Betrieb wieder aufnimmt.

Inseltauglichkeit geht über den Notstromzustand hinaus. In diesem Fall arbeitet die Photovoltaikanlage ganz normal oder teilweise weiter. Solarmodule und Batterie versorgen die Verbraucher innerhalb des eigenen Netztes weiter – das Unternehmen ist seine eigene Insel mit Energieproduktion und -verbrauch. Durch ein eigenes DC-Netz mit DC-Link und einem DC-gekoppelten Speicher ist dies im vollen Umfang möglich.

Ökologie war der ausschlaggebende Grund

Der Kunde wollte aus Überzeugung ein umweltfreundliches, recycelbares und wirtschaftliches Batteriespeichersystem, das keine besonderen baulichen Massnahmen erfordert, wartungsfreundlich und vor allem sicher ist.


Die Marti Technik AG ist spezialisiert auf die Übernahme und Ausführung von Gesamtplanungs- und Engineeringarbeiten, die Fabrikation und Herstellung von kompletten Anlagensystemen in den Bereichen Fördertechnik, Anlagenbau, Maschinen- und Gebäudetechnik, Schaltgerätekombinationen, Photovoltaik und Energiespeicherung einschliesslich eMobilität.

Thomas Graber 
Leiter Anlagenbau
Thomas.Graber@martitechnik.com

Marti Technik AG
www.martitechnik.com