Peak-Shaving mit Batteriespeicher – Nachhaltigkeit, die sich rechnet

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    Kommerzielle Energieabnehmer machen mit fast 70 Prozent den größten Anteil am Stromverbrauch in Deutschland aus. Nicht nur die Fertigungsindustrie, sondern auch Handwerk, Logistik oder Gesundheitswesen benötigen eine verlässliche und bezahlbare Stromversorgung. Gerade für diese Abnehmer kann sich aufgrund ihres Lastprofils der Einsatz von Batteriespeichern sehr schnell rechnen, wie das Team von BYD-Battery-Box an einem aktuellen Beispiel zeigt.

    Die sogenannten Peaks oder Lastspitzen bei industriellen und gewerblichen Stromverbrauchern sind nicht nur für die Netzstabilität, sondern auch für die Stromkosten besonders relevant. Ein Großteil der Stromkosten für ein Unternehmen wird durch die verbrauchsstärksten 15 Minuten des Berechnungszeitraums bestimmt. Netznutzungsentgelte werden unter anderem an der höchsten bezogenen Leistung im Jahr bemessen.

    Berechnungsbeispiel: Ein Unternehmen hat im ganzen Jahr eine gleichbleibende Last von 400 kW ohne Lastspitzen. Pro Kilowatt muss das Unternehmen einen jährlichen Leistungspreis zahlen, dieser wird vom Verteilnetzbetreiber ausgewiesen und variiert je nach Verteilnetzgebiet. Für das Rechenbeispiel verwenden wir einen Wert von 120 € pro kW und Jahr. Die Netznutzungsentgelte betragen in diesem Fall 400 kW x 120 € = 48.000 €. Durch einen Sonderauftrag ist aber, für nur 30 Minuten, eine außerordentliche Lastspitze von 50 kW zusätzlich aufgetreten. In diesem Fall erhöht sich die Berechnungsgrundlage für die Leistungspreiskomponente der Netznutzungsentgelte sofort um diese 50 kW auf 450 kW. Das entspricht Zusatzkosten von 6.000 € allein an Netznutzungskosten auf der jährlichen Abrechnung – die eigentlichen Stromverbrauchskosten nicht mitgerechnet.

    Beim Peak-Shaving kann der Stromverbrauch kurzfristig durch einen sogenannten „Lastabwurf“ reduziert werden, um die teuren Lastspitzen zu vermeiden. Großverbraucher werden hierbei kurzzeitig in ihrer Leistung gedrosselt oder ganz abgeschaltet. Diese Option steht vielen Betrieben allerdings nicht zur Verfügung, wenn Produktionsprozesse nicht unterbrochen werden dürfen oder der Zeitpunkt anderweitig kritisch ist. Im produzierenden Gewerbe empfiehlt es sich daher die Bedarfsspitzen per Zuschalten von Strom über einen Energiespeicher abzufangen. Dieser kann sowohl über selbst erzeugten Strom gespeist werden, oder zu Zeiten mit geringem Stromverbrauch aus dem Netz.

    Keine „kleinen Brötchen“

    Der Familienbetrieb Bäckerei und Konditorei Miedl mit heute 20 Filialen zählt seit über 110 Jahren zu den Genussadressen im Chiemgau. Nachhaltigkeit gehört zur Firmenphilosophie des Betriebs, der neben handwerklichem Können viel Wert auf regionale und hochwertige Inhaltsstoffe, wie Eier vom Biohof oder Mehl aus biologisch angebautem Getreide legt. Es lag also nahe, auch beim Thema Stromverbrauch nachhaltig zu investieren. Mithilfe eines Speichersystems von BYD kann der Betrieb durch Peak-Shaving eine Ersparnis von rund 9.000 € pro Jahr realisieren – auch für eine Großbäckerei nicht gerade „kleine Brötchen“!

    „Wir wollen für die Zukunft gewappnet sein und vor allem auch Netzentgelte durch Spitzenlastkappung sparen. Auch für den örtlichen Netzbetreiber ist dies eine Entlastung“, bestätigt Manfred Miedl, Inhaber der Konditorei Bäckerei Miedl GmbH.

    Bereits seit 2018 verfügt die Zentrale in Bad Endorf über eine 163,9 kW PV-Dachanlage. Auf dem Parkplatz am Hauptsitz können zudem Elektroautos geladen werden. Die 3 Ladesäulen mit insgesamt 6 Ladepunkten sind öffentlich zugänglich.

    Für ein ganzheitliches Speicherkonzept, das vor allen auch die Problematik der teuren Lastenspitzen löst, entschied sich der Großbäckereibetrieb nach einer intensiven Recherche, Kosten-Nutzen-Abwägungen und der Beratung durch einen Fachbetrieb für den Batteriespeicher „BYD Battery-Box Commercial“.

    Projetumsetzung und Ausblick

    Unter der Projektleitung der MaxSolar GmbH wurde die Commercial-Speicherlösung von BYD mit 131 kWh zusammen mit einem Refu-Wechselrichter (88 kW) mit eigenem Last-Controller und Batteriemonitoring-System installiert. Die Einbindung in ein übergeordnetes Energiemanagementsystem von Smart1 verlief reibungslos. Das Peakshaving-System wurde mit einem Niederspannungsmessgerät von Janitza (UMG60) und einem Schutzgerät von ZIEHL abgerundet. Die Projektpartner entschieden sich, die gesamte Lösung in einem Container unterzubringen und die Belüftung und Temperaturhaltung über ein Klimagerät zu steuern.

    MaxSolar basierte die Berechnung des Peak-Shave-Regulationspunktes auf dem Lastgang des Kunden aus den Jahren 2018 und 2019. Der Lastgang aus dem Jahr 2020 war aufgrund der Pandemie-Situation nicht sehr aussagekräftig. Stromkunden mit einem Jahresverbrauch von mehr als 100.000 kWh erhalten ihren Lastgang vom Energieversorger womit diese Berechnung und auch eine Wirtschaftlichkeits-Simulationeinfach möglich ist.

    Der gewählte Regulationspunkt dieser Anlage wird zunächst konservativ und mit deutlichem Sicherheitspuffer gewählt, verspricht jedoch bereits eine Verringerung der maximal benötigten Anschlussleistung von gut 70 kW. Eine etwas progressivere Einstellung könnte weitere 9 kW sparen. Der Lastgang wird aktuell nochmals genau beobachtet und der Wert gegebenenfalls progressiver eingestellt, womit weitere Einsparungen möglich wären. Der Regulationspunkt kann im Betrieb jederzeit geändert werden. So kann aufgrund laufender Auswertungen oder aufkommender Änderungen im Betrieb jederzeit reagiert werden.

    Als nächsten Schritt im Energiegesamtkonzept von Miedl ist nach Klärung der rechtlichen Rahmenparameter eine Off-Peak Eigenverbrauchsoptimierung mit Einbindung des PV-Systems geplant.

    „Das Anwenderbeispiel unseres Partners MaxSolar und des Bäckereibetriebs Miedl zeigt anschaulich, wie Batteriespeicher nicht nur zu einem nachhaltigen Energiekonzept beitragen können, sondern auch dass sich die Investition finanziell sehr schnell amortisiert“, erklärt Julia Chen, Global Director von BYD Battery-Box.