08. Okt 2019

Der Gerkenhof in Kirchlinteln setzt auf Eigenversorgung mit PV und Windenergie. ©Bild: E3/DC, Laudeley

Auf einem Rinderstall sind insgesamt 174 kW Leistung installiert, die den Hof auch bei schwacher Solarstrahlung versorgen können. ©Bild: E3/DC, Laudeley

Drei Quattroporte Linea XXL speichern Energie und geben sie mit einer Dauerleistung von 27 kW ab. ©Bild: E3/DC

Gut Gerkenhof: Versorgt sich selbst (fast) ohne Netz – mit Regelungskonzept zur Nulleinspeisung

(ee-news.ch) Wie ein Landgut mit Pferde- und Rinderzucht energetisch nahezu autark werden kann, wurde jetzt auf dem Gerkenhof in Kirchlinteln gezeigt. Das Stromnetz vor Ort liess eine am Energiebedarf orientierte grosse PV-Anlage mit Speichern nicht zu. Realisiert wurde sie trotzdem – mit einem Nulleinspeise-Konzept.


Beim Gerkenhof, südwestlich von Bremen gelegen, kommt in den Wohn- und Wirtschaftsgebäuden ein Jahresstrombedarf von rund 250‘000 kWh zusammen, den der Betreiber künftig fast vollständig aus eigenen regenerativen Anlagen erzeugen will – der Umwelt zuliebe, aber auch, um die Betriebskosten deutlich zu senken. Seit Frühjahr 2019 verfügt der Hof in Kirchlinteln über eine Photovoltaikleistung von insgesamt 174 kW. Darin enthalten ist eine 30-kW-Anlage mit Netzeinspeisung aus dem Jahr 2014, hinzu kommt demnächst noch eine Windenergieanlage mit 30 kW Leistung, deren Jahresertrag mit rund 64‘000 kWh prognostiziert wird. Zum Konzept gehören eine 156-kWh-Quattroporte-Speicherfarm und zehn Wechselrichter von E3/DC, die wesentliche Regelfunktionen im System übernehmen.

Vom Stromnetz strikt getrennt
Zu den meisten Eigenversorgungskonzepten gehört die Einspeisung von Überschüssen. Nur muss das Netz vor Ort dafür auch geeignet sein, und hier stiess man beim Gut Gernkenhof an infrastrukturelle Grenzen. Denn die für hohe Autarkie nötige PV-Leistung liess sich nicht einfach ans Netz anschliessen – ein Mittelspannungs-Trafo hätte dafür auf Kosten des Investors installiert werden müssen. Damit wäre aber der gesamte Betrieb unter die Mittelspannungsrichtlinie gefallen und alle weiteren Anlagenbauten wären erschwert worden. Die Lösung war einfach und komplex zugleich: Einfach war die Entscheidung, auf Einspeiseerlöse zu verzichten und sich stattdessen auf die Eigenversorgung zu konzentrieren. Komplex war hingegen das nötige Regelungs- und Messkonzept für die Nulleinspeisung, das schliesslich noch vom Netzbetreiber abgenommen werden musste.

Das Nulleinspeisungskonzept sieht vor, dass die Erzeugungsanlagen abgeregelt werden, sobald die Überschusseinspeisung droht, weil die Häuser versorgt und die Speicher voll sind. Nur die Altanlage speist weiterhin etwa 15‘000 kWh jährlich ins Netz ein. Die übrige Erzeugung ist wie der Ertrag des neuen, grösseren Modulfelds für den Eigenverbrauch vorgesehen. Dem Nulleinspeise-Prinzip wird auch die künftige Windenergieanlage unterworfen sein: Überschüssige Leistung wird abgeregelt – und damit ähnelt das Konzept durchaus dem gesteuerten Betrieb von Kraftwerken, nur auf einer sehr viel kleineren Ebene. Weil künftig alle Fahrzeuge des Gutshofs schrittweise elektrifiziert werden sollen und damit mehr steuerbare Lasten ins Spiel kommen, dürfte der Abregelbedarf jedoch immer weiter sinken. Der Netzanschluss des Gerkenhofs dient jedenfalls nun ausschliesslich für einen geringen Netzbezug von 10‘000 bis 20‘000 kWh in den Wintermonaten, so wurde es berechnet.

156 kWh Quattroporte-Speicher
Das Herzstück der Eigenversorgung ist auch auf dem Gerkenhof ein Speichersystem, das die solare Erzeugung mit dem über den ganzen Tag verteilten Verbrauch in Einklang bringt. Hier wurde eine Farm aus drei Quattroporte Linea mit jeweils 52 kWh installiert. Neben der Gesamtkapazität von 156 kWh bietet der AC-Gewerbespeicher eine maximale Ausspeiseleistung von 36 kW und eine Dauerleistung von 27 kW. Damit lässt sich der Bedarf des Gutshofs decken, wenn die Sonne nicht liefern kann. Die Wandlung des Solarstroms übernehmen intelligente Wechselrichter von E3/DC, die von Laudeley Betriebstechnik in das Regelkonzept zur Nulleinspeisung integriert wurden. Die gesamte Anlage ist künftig auch auf eine Notstromversorgung ausgelegt und kann bei wachsendem Energiebedarf erzeugungs- wie speicherseitig erweitert werden.

Last und Leistung sekündlich im Blick
Eine PV-Anlage, die bei schwacher Solarstrahlung ausreichend Energie liefert, wird in Spitzenzeiten so viel Strom erzeugen, dass auch der grosse Speicher nichts mehr aufnehmen kann. Um sicherzustellen, dass in dieser Situation keine Einspeisung stattfindet, wird auf dem Gerkenhof der Netzanschlusspunkt über einen Messwandler von E3/DC im Sekundentakt überwacht. Das gleiche gilt für alle zehn Wechselrichter, denn die gesamte Anlage muss auf der Ebene der Einzelkomponenten regelbar sein, um jede akute Lastanforderung sofort aus der PV-Anlage oder aus dem Speicher bedienen zu können, zugleich aber jegliche Einspeisung ins Netz vollständig zu vermeiden. Zur Sicherheit ist das Regelungssystem redundant ausgelegt, damit im Notfall nicht die Sicherungen ausgelöst werden und den Betrieb des Gutshofs lahmlegen. Die Gesamtanlage verfügt über einen Zweirichtungszähler, sodass die Nulleinspeisung dem Netzbetreiber gegenüber nachgewiesen werden kann, zugleich aber bei Bedarf Strombezug aus dem Netz möglich ist.

Für Andreas Piepenbrink, Geschäf ist Das Gerkenhof-Projekt sei ein Musterbeispiel für autarke Energieversorgung, so Andreas Piepenbrink, Geschäftsführer von E3/DC. Hier sei Photovoltaik zugebaut worden, um Kosten einzusparen, nicht um Strom zu verkaufen. Ein Novum bei Gewerbeanlagen dieser Grössenordnung sei die schnelle, modulare und sichere Regelung mit einem entsprechenden Messkonzept. Auf dieser Basis habe auch EWE Netz grünes Licht für das Anlagenkonzept geben können. Bei diesem Projekt konnten fast 150 kW Solarstromerzeugung zugebaut werden, ohne die Netzinfrastruktur mit hohen Investitionen anpassen zu müssen.

Text: ee-news.ch, Quelle: E3/DC GmbH


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