Sichere Speicherlösung im Pflegeheim

Salzwasserbatterien verbessern Energiebilanz

Seinen Energieverbrauch um mehr als 35 % und seinen CO2-Ausstoß sogar um 40 % gesenkt hat das Pflegeheim Sint Lambertus Buren im belgischen Halen. Dazu hat das Genter Energieunternehmen Wattson in den Jahren 2018 und 2019 das Gebäude energetisch saniert, eine Solaranlage mit 212 kWp installiert und 3.600 m2 Dachfläche gedämmt. Seit April 2019 optimiert ein Salzwasserstromspeicher mit einer Kapazität von 90 kWh den Eigenverbrauch des Gebäudes. Zusammen mit einer smart gesteuerten Heizungsanlage verbessern die umweltfreundlichen Batteriemodule die Energiebilanz des Pflegeheims. Der Salzwasserspeicher bietet dabei eine sichere Alternative zu Lithium-Ionen-Batterien.

Der Salzwasserspeicher von BlueSky Energy verwendet einen Elektrolyten aus wässrigen Natriumionen und besteht aus nachhaltigen Materialien wie Edelstahl, Kohlenstoff oder Titan. Wegen des speziellen Aufbaus und dem Salzwasser­elek­tro­lyt kann die Batterie weder Feuer fangen noch explodieren. Salzwasserspeicher eignen sich aufgrund ihrer vergleichsweise niedrigen Energiedichte vor allem für Gewerbebetriebe, in denen sie einzelne – konstant arbeitende – Verbraucher über mehrere Stunden gleichmäßig mit Strom versorgen. Das Speichersystem ist mit einem smarten Energiemanagementsystem...

Der Salzwasserspeicher von BlueSky Energy verwendet einen Elektrolyten aus wässrigen Natriumionen und besteht aus nachhaltigen Materialien wie Edelstahl, Kohlenstoff oder Titan. Wegen des speziellen Aufbaus und dem Salzwasser­elek­tro­lyt kann die Batterie weder Feuer fangen noch explodieren. Salzwasserspeicher eignen sich aufgrund ihrer vergleichsweise niedrigen Energiedichte vor allem für Gewerbebetriebe, in denen sie einzelne – konstant arbeitende – Verbraucher über mehrere Stunden gleichmäßig mit Strom versorgen. Das Speichersystem ist mit einem smarten Energiemanagementsystem ausgestattet, das den Eigenverbrauch optimiert und die Effizienz einer PV-Anlage steigert. 

Salzwasserspeicher benötigt keine Sonderregelungen

Für die Planer der Pflegeheimsanierung in Halen war es wichtig, den Speicher von BlueSky Energy in die vorhandene Gebäudestruktur zu integrieren. Bei Lithium-Ionen-Batterien hätten sie einen separaten Batterieraum errichten müssen, die nicht entflammbare Salzwasserbatterie konnten sie hingegen in einem 14 m2 großen Wäscheraum neben Waschmaschinen und Trocknern platzieren.

Die Planer mussten beachten, dass die Mitarbeiter des Pflege­heims den Wäscheraum als Durchgangsraum zu einer Küche nebenan nutzen. Regelmäßige Transporte von Lebensmitteln durch den Wäscheraum sind aufgrund des ungiftigen Salzwasser­stromspeichers aber problemlos möglich. Der Wäscheraum liegt im Erdgeschoss und war somit für die Installateure gut zu erreichen. Ein Stromverteilerkasten befindet sich in der Nähe und ermöglichte ihnen so einen schnellen Anschluss an das Hausnetz.

Das im Gebäude installierte System besteht aus einer Anschlussbox mit Leistungselektronik sowie drei Batteriemodulen mit jeweils 30 kWh Kapazität. Sie ließen sich mithilfe eines Hub­wagens in den Wäscheraum transportieren.

Regierung förderte die Sanierung

Die niedrige Amortisationszeit von zehn Jahren war ein ausschlag­gebender Grund für den Einsatz der Salzwasserspeicher von BlueSky Energy. Denn die Investoren und der Bauträger wollten die Sanierungskosten niedrig halten und Zusatzausgaben – beispielsweise für Lüftungs- oder Klimaanlagen oder eine Säureabscheidewanne – vermeiden.

Die flämische Regierung unterstützte das Projekt mit einer einmaligen Sonderförderung in Höhe von rund 52.000 €. „Batterien sind ein wichtiges Glied in unserem neuen Energiemodell. Selbst erzeugte Sonnenenergie kann durch die Energiespeicher noch lokaler genutzt werden“, erklärt die flämische Energieministerin Lydia Peeters das staatliche Engagement.

Das Beispiel sollte Schule machen. Tom Mortier, der das Heim bei der Finanzierung unterstützte, sieht in Flandern großes Potential für solche Projekte: „Die billigste Energie ist die Energie, die wir nicht verbrauchen. Das Batterieprojekt belegt den Erfolg und das Zukunftspotential eines Servicepakets mit Energiesparmaßnahmen.“

 

Unterstützung bei der Batterieauslegung

Seinen Salzwasserstromspeicher „Greenrock Business“ für gewerbliche Lösungen bietet BlueSky Energy mit einer Kapazität von 30 bis 270 kWh an. Für die Dimensionierung von Heimspeichern wird üblicherweise mit dem Faktor 1 : 1 oder 1 : 1,5 gerechnet. Im Gewerbebereich sind die Speicher meist kleiner bemessen. In die Dimensionierung fließen verschiedene Parameter ein, die der Installateur im Planungsprozess berücksichtigen muss.

BlueSky Energy veranstaltet regelmäßige Schulungen für seine Partner, in denen sie lernen können, die Salzwasserspeicher optimal auszulegen.

So haben Gewerbebetriebe tagsüber einen recht hohen Eigenverbrauch. Während Privatpersonen am Tag meistens nicht zu Hause sind und ihren Strom eher abends nutzen, wird ein Großteil des Solarstroms in öffentlichen Einrichtungen direkt verbraucht. Das Pflegeheim Sint Lambertus Buren in Halen benötigt eine Grundlast von 30 kWh. Der mit 90 kWh Kapazität ausgelegte Speicher versorgt das Heim zuverlässig mit Strom, auch wenn die Sonne nicht scheint. Selbst im Winter reicht die Leistung der Solaranlage aus, um den Speicher mit Energie zu füllen.

 

Speicher lässt sich durch Plug-and-Play einfach und schnell installieren

Die „Greenrock“-Speicher lassen sich einfach von jedem Elektrotechnikmeister oder -gesellen in Betrieb nehmen, der erfolgreich eine Schulung des Herstellers absolviert hat.

BlueSky Energy liefert den Speicher als anschlussfertige und komplett vorkonfigurierte Plug-and-Play-Lösung. „Wir testen die anschlussfertigen Anlagen bereits im Werk“, erläutert Geschäftsführer Helmut Mayer. Das wüssten die Installateure zu schätzen.

In Halen hat der lokal ansäs­sige Elektroinstallateur für den Anschluss der Anlage zusammen mit einem Mitarbeiter lediglich einen Arbeitstag benötigt. „Vergleichbare Speicherlösungen mit Lithium-Ionen-Batterien sind üblicherweise nicht anschlussfertig und die Installation vor Ort dauert wesentlich länger“, erklärt Helmut Mayer. Ein Installateur müsste mit der fünffachen Arbeitszeit kalkulieren – er würde also eine Arbeitswoche mit zwei Mann benötigen, bis das Speicher­sys­tem betriebsbereit ist.

Mehr Sicherheit gewünscht

Bei der Sanierung des Pflege­heims in Halen legten die Planer besonders viel Wert auf Sicherheit und Nachhaltigkeit. „Von Lithium-Ionen-Batterien geht bei einem Feuer eine besonders hohe Explosionsgefahr aus, wodurch die Bewohner und die Feuerwehr zusätzlich gefährdet wären. Dort, wo sowohl Menschen leben, als auch täglich ihrer Arbeit nachgehen, hat das Thema Sicherheit ganz klar Priorität“, erklärt Helmut Mayer die Entwicklung. 

Viele öffentliche Einrichtungen würden vor diesem Hintergrund inzwischen auf Lithium-Ionen-Batterien verzichten und Salzwasserbatterien vorziehen.

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