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Elektromobilität Solarenergie für das Auto – aufgeladen in weniger als einer Stunde

Ludger Sieve, Geschäftsführer von LS Energiesysteme, betreibt seit 2013 ein Mini-Blockheizkraftwerk sowie eine Photovoltaik-Anlage und versorgt damit sowohl sein Unternehmen als auch sein Auto mit Strom. Sieve legt jährlich an die 70.000 km mit seinem Tesla zurück – und spart dabei sogar noch rund 12.000 Euro. Möglich wird das durch ein von Peus-Testing entwickeltes kostengünstiges Energiespeichersystem, das aus mehreren Akkumulatoren in handlichen Leichtbau-Kunststoffgehäusen besteht.

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Ludger Sieve fährt seinen Tesla Model S nun seit eineinhalb Jahren. Seit einem Jahr dient das skalierbare Batteriesystem von Peus als Ladestation. 13 in Reihe geschaltete Boxen liefern 32,5 kW/h an Strom.
Ludger Sieve fährt seinen Tesla Model S nun seit eineinhalb Jahren. Seit einem Jahr dient das skalierbare Batteriesystem von Peus als Ladestation. 13 in Reihe geschaltete Boxen liefern 32,5 kW/h an Strom.
(Bild: LS Energiesysteme)

„Gerade im Hinblick auf den Umweltschutz bietet das Peus-System im Vergleich zum teuren Netzstrom eine gute Alternative“, zeigt sich Ludger Sieve, Geschäftsführer der LS Energiesysteme GmbH, überzeugt. Seinen Tesla Model S fährt er nun seit eineinhalb Jahren. Während Sieve im ersten halben Jahr das Auto durch öffentlichen Netzstrom, der zwischen 25 Cent und 30 Cent pro Kilowattstunde kostet, gespeist hat, dient nun seit einem Jahr das skalierbare Batteriesystem der Peus-Testing GmbH als Ladestation. 13 in Reihe geschaltete Boxen liefern 32,5 kW/h an Strom. Die langlebigen Batterie-Packs enthalten jeweils mehrere Akkumulatoren mit hochwertiger Lithium-Eisenphosphat-Technik.

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„Alternativen basierend auf Blei- oder gar reinen Lithium-Systemen sind mir viel zu gefährlich“, erläutert Sieve seine Entscheidung. Wenn Lithium einmal Feuer fängt, hört es – in Verbindung mit Sauerstoff – nicht mehr auf zu brennen. Hinzu kommen bei Peus ein zellintegriertes Batteriemanagementsystem (BMS), Schutzkleinspannung, vollisolierte Module und Kontaktstecker, was das System sehr sicher machen soll. Bei LS Energiesysteme sind die Akkus, die in handlichen Leichtbau-Kunststoffgehäusen verpackt sind, wie Getränkekisten entlang der Wand in der Garage gestapelt und lassen sich nach Bedarf erweitern.

Jederzeit unkompliziert nachrüsten

Falls nötig, kann die Leistung ohne weiteres zum Beispiel um 10 kW erhöht werden. Dafür müssen lediglich ein Akku-Pack gekauft und die Software online umprogrammiert werden. Aufwendige Verkabelungen sind dafür nicht nötig. Die Skalierbarkeit wird unter anderem durch den Einsatz eines dreiphasigen Weitbereichs-Wechselrichters mit 400 VAC, 6 kW und 18 kW erreicht, der mit 80 bis 250 in Reihe geschalteten Zellen arbeiten kann. Die einzelnen Stränge können, ähnlich wie bei einer Photovoltaik-Anlage, seriell zu Strings verschaltet werden. „Dies ist ab fünf Batteriemodulen bis hin zu tausenden von Modulen möglich und damit sowohl fürs Eigenheim, bei klein- und mittelständischen Unternehmen als auch in der Industrie mit Mega-Watt-Speichern einsetzbar“, erklärt Helmut Roppelt, Geschäftsführer bei Peus.

Batteriespeichersystem erfasst aktuellen Energiefluss

Die Funktionsweise des Batteriespeichersystems basiert auf dem Kompensationsprinzip. Ein elektronischer Zähler erfasst am Netzknoten des Kunden den aktuellen Energiefluss. Wird mehr regenerative Energie erzeugt als aktuell verbraucht, wird der Speicher mit exakt dieser Energie geladen, sodass keine Einspeisung ins Netz erfolgt. Ist die Energieerzeugung niedriger als der Bedarf, wird der Speicher entsprechend entladen. Erst wenn die Batterie ganz voll oder leer ist, erfolgt ein Ausgleich der Energiedifferenz aus dem Netz.

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Das Batteriemanagementsystem mit Echtzeit-Zellüberwachung sorgt zeitgleich für eine anforderungsgerechte Dimensionierung des Batteriespeichers. „Mit der kabellosen Datenübermittlung zwischen jeder Zelle und der Steuerung über die Gleichstromleitung der Batterie erhält der Kunde nicht nur einen genau auf seine Bedürfnisse abgestimmten Speicher, sondern spart auch noch bares Geld“, erläutert Roppelt.

Volle Ladung in nur einer Stunde

Sieve kann mit seinem voll geladenen Tesla eine Reichweite von 400 km erzielen. Zur Sicherheit lädt er das Fahrzeug etwa alle 300 bis 350 km, also mehrmals täglich, auf. Beim Anschluss an ein herkömmliches Stromnetz müssen für einen kompletten Ladevorgang rund acht Stunden einkalkuliert werden – ein Grund, warum sich immer noch wenige Fahrzeughalter für ein Elektroauto entscheiden. Spontane Fahrten oder schnelle Ladevorgänge sind fast nicht möglich, sollte die Batterie gerade zur Neige gehen. Mit dem Batteriespeichersystem, das eine Schnellladung unterstützt, kann man dagegen in nur etwa einer Stunde das Auto vollständig „betanken“ und so die, zum Beispiel durch eigene Solaranlagen, erwirtschaftete Energie nun für das Elektroauto nutzbar machen.

Obwohl Sieve die Möglichkeit hätte, sein Fahrzeug in kürzester Zeit fahrbereit zu machen, entscheidet er sich zuhause doch meistens für eine längere Beladung in der Nacht: „Ich versuche immer, die Batterie möglichst sinnvoll zu nutzen und wähle den Ladevorgang dann so, dass der komplette Strom meines Blockheizkraftwerks verbraucht wird. Da in der Nacht genug Zeit ist, mein Auto aufzuladen, wähle ich eine Leistung von lediglich 6 kW, sodass es etwa acht Stunden dauert, bis der Ladevorgang komplett abgeschlossen ist.“ Unterwegs finden sich alle 200 km sogenannte Super-Charges, an denen das Auto innerhalb von 20 Minuten kostenfrei mit regenerativem Strom geladen werden kann.

Stromverbrauch unabhängig vom öffentlichen Netz

Sieves Ziel ist immer, möglichst keinen Strom aus dem öffentlichen Versorgungsnetz ziehen zu müssen. Bilanziell gesehen ist LS mit seiner Anlage vollkommen autark. Rund 25.000 kW/h der jährlich 50.000 kW/h erreichten Leistung verbrauchen die Ladevorgänge für das Fahrzeug, der Rest geht an die Firma. „Meist erwirtschaften wir jährlich auch noch einen kleinen Überschuss von 3000 kW/h, der dann ins öffentliche Netz eingespeist wird“, sagt Sieve.

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Gerade die Autarkheit ist es auch, die den Geschäftsführer vom Laden seines Fahrzeugs über das Energiespeichersystem überzeugt hat. „Innerhalb von zehn Jahren wird sich das Elektrofahrzeug amortisiert haben“, ist sich Sieve sicher, da trotz des relativ hohen Anschaffungspreises von 90.000 Euro jährlich an die 12.000 Euro Spritkosten eingespart werden können und die Wartung bis zu 80.000 km kostenlos erfolgt. (sh)

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