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Reihenklemmen Wenn die Sonne immer scheint

Autor: Sariana Kunze

Die Strompreise steigen. Photovoltaikanlagen werden immer beliebter. Doch nur wenige können mit dem produzierten Sonnenstrom ihren Eigenverbrauch decken. Der Großteil der Energie verpufft im Verteilernetz. Eine Sonnenbatterie soll nun bei diesem Dilemma helfen. Mit Reihenklemmen lassen sich diese Stromspeicher einfach installieren.

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Im Allgäu scheint die Sonne auf dem Bio-Bauernhof von Hermann Sontheim jetzt rund um die Uhr. Mit einem effizienten Stromspeicher können bis zu 85 % des Eigenbedarfs gedeckt werden.
Im Allgäu scheint die Sonne auf dem Bio-Bauernhof von Hermann Sontheim jetzt rund um die Uhr. Mit einem effizienten Stromspeicher können bis zu 85 % des Eigenbedarfs gedeckt werden.
(iggyshoot, CC BY 2.0, flickr.com)

Eine Milchkuh muss zweimal am Tag gemolken werden. Und zwar morgens und abends. Hält ein Bauer die Melkzeiten nicht ein, kommt es schnell zur Unruhe im Stall. Auch die Kühe von Bio-Bauer Hermann Sontheim haben ihren festen Tagesrhythmus. Jeden Tag um 6 und 18 Uhr ist er bei seinen Tieren, egal ob die Sonne am Himmel steht. Mit der Hand werden seine Kühe aber schon seit Jahren nicht mehr gemolken – Bio hin oder her. Moderne Technik in Form von Melkmaschine und Spülanlage für deren Reinigung sind seine Unterstützer bei der täglichen Arbeit. Doch der Energiebedarf seines Hofes in Weitnau im Allgäu ist recht hoch. 18.000 kWh braucht er im Jahr. „Als ich vor 26 Jahren mit der biologischen Landwirtschaft angefangen habe, da lag der Strompreis noch bei 27 Pfennig pro kWh. Heute ist es schon doppelt so viel“, überlegt der Bauer. Als Lösung montierte Sontheim auf den Dächern seines Bauernhofes eine Photovoltaikanlage. Er war sich sicher so seine Energiekosten senken zu können. Doch: „Natürlich hat es etwas gebracht, aber die Anlage produziert den meisten Strom zur Mittagszeit. Mit meiner Melkmaschine brauche ich den Strom aber am Morgen und am Abend, da scheint oft keine Sonne. Und die Einspeisevergütung wird auch immer weniger“, erklärt Sontheim. Für den Bauern ein echtes Dilemma. Doch Hermann Sontheim hat eine Lösung gefunden: Als erster Landwirt im Oberallgäu hat er eine Sonnenbatterie mit 20 kWh Speicherkapazität installieren lassen. Damit kann er seine Melkmaschine und die Säuberung nun weitgehend mit gespeichertem Solarstrom betreiben. „Mit der Batterie kann ich bis zu 85 % meines Energiebedarfs selbst decken“, freut sich der Landwirt.

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„Die Sonnenbatterie ist darauf ausgelegt, den Eigenverbrauch bestmöglich zu optimieren“, sagt Michael Stadelmann, Kundenmanager der in Wildpoldsried ansässigen Sonnenbatterie GmbH. Das Grundprinzip der Sonnenbatterie, die auf der Lithium-Eisenphosphat-Technologie basiert, funktioniert wie folgt: Der von der Photovoltaikanlage erzeugte Strom wird zunächst dem eigenen Verbrauch zugeführt. Besteht ein Überschuss, wird die Sonnenbatterie aufgeladen, sodass diese dann abends, nachts und morgens den zwischengespeicherten Sonnenstrom zur Verfügung stellen kann. Sind die Batteriezellen voll aufgeladen und steht noch immer Strom zur Verfügung, dann schaltet die Sonnenbatterie als aktiver Energiemanager mittels Funksteckdosen weitere Stromverbraucher ein, etwa die Geschirrspülmaschine oder den Wäschetrockner.

Automatische Funktionsweise und Wetterdaten optimieren den Eigenverbrauch. Eine Zuschaltung geschieht bei Wahl des Automatikmodus völlig selbstständig, kann aber auch über die Sonnenbatterie-App auf dem Smartphone oder dem Tablet manuell erfolgen. Der Nutzer der Sonnenbatterie ist damit zeit- und ortsunabhängig in der Lage, sämtliche Energieströme zu überwachen – sowohl Stromproduktion als auch Stromverbrauch. „Während eine reine Photovoltaikanlage rund 30 % des Eigenbedarfs deckt, verdoppelt sich der Anteil mit dem Einsatz der Sonnenbatterie auf 60 %. Bei optimaler Konfigurierung von PV-Anlage und Sonnenbatterie können im Einzelfall sogar bis zu 90 % des Eigenbedarfs gedeckt werden“, erläutert Michael Stadelmann.

Der Energiemanager steckt im Stromspeicher

In der Sonnenbatterie stecken aber nicht nur die Akkus, in denen die Energie gespeichert wird, sondern auch ein elektronisches Energiemanagementsystem. Es berücksichtigt unter anderem die Wetterdaten. Zusammen mit den Verbrauchsdaten sowie den historischen PV-Ertragsdaten errechnet das Gerät mit einem selbstlernenden Algorithmus, eine individuelle Ertragsprognose, die automatisch von der Sonnenbatterie als Entscheidungsgrundlage für ihr Schalt- und Ladeverhalten herangezogen wird. So kann das System etwa bei absehbaren Spitzen der Sonneneinstrahlung durch das sogenannte Peak-Shaving dafür sorgen, dass die Energie gleich genutzt wird, damit die Batterie nicht zu schnell voll aufgeladen ist.

Zur einfachen Installation verfügt die Sonnenbatterie über eine Installationsschublade, in der fertig konfektionierte Topjob-S-Reihenklemmen von Wago vormontiert sind. Durch die geringen Baumaße bleibt mehr Verdrahtungsraum in Schaltschränken und Klemmkästen. Die Handhabung und Verdrahtung der einzelnen Klemmen ist auf Grund der Push-in-Cage-Clamp-Anschlusstechnik einfach und intuitiv. Mit den Beschriftungsmöglichkeiten kann für mehr Sicherheit gesorgt werden. „Dank des einfach zu bedienenden Reihenklemmprogramms können die Monteure die Sonnenbatterie schnell und sicher an den Stromverteiler im Haus anschließen. Die Installationsschublade sorgt dafür, dass keine Eingriffe im Gerät selbst notwendig sind. Das verringert den Arbeitsaufwand erheblich, sodass eine Installation in der Regel nur zwischen zwei und vier Stunden dauert“, betont Michael Stadelmann. Die Sonnenbatterie kann schrittweise um zusätzliche Akkus, optionale Funktionen wie Notstromversorgung und Funksteckdosen sowie zusätzliche Energiequellen wie Biogas und Blockheizkraftwerke erweitert werden. Die entsprechenden Anschlüsse sind in den konfektionierten Reihenklemmen schon vorhanden, sodass diese Erweiterungen ebenfalls in kürzester Zeit installiert werden können.

Im Oberallgäu hat sich die Geschichte von Hermann Sontheim und seiner Sonnenbatterie schnell herumgesprochen. „Das Interesse der anderen Bauern ist groß. Vielleicht ist mein Stromspeicher bald nicht mehr der einzige im Allgäu“, schmunzelt der Bio-Bauer.

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Über den Autor

 Sariana Kunze

Sariana Kunze

Fachredakteurin Automatisierung, Vogel Commnications Group GmbH & Co. KG