Einspeisung von PV-Strom ins Straßenbahnnetz in Kombination mit einem Batteriespeicher zur Maximierung der Anlagengröße für einen ökonomischen Betrieb und größtmöglichen Beitrag zum Klimaschutz
In diesem Projekt wurde untersucht, ob es machbar wäre, den überschüssigen Strom aus den PV-Anlagen des Freiburger Stadions in das Straßenbahnnetz einzuspeisen.
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| Projektdaten | |
|---|---|
| Projektname | Einspeisung von PV-Strom ins Straßenbahnnetz in Kombination mit einem Batteriespeicher zur Maximierung der Anlagengröße für einen ökonomischen Betrieb und größtmöglichen Beitrag zum Klimaschutz |
| Projektnummer | 2017-07 |
| Projektart | Forschung & Studien |
| Umsetzung durch | Badenova Wärmeplus GmbH & Co. KG |
| Laufzeit | bis |
| Projektstatus | Abgeschlossen |
| Fördersumme | 62.853 € |
Nutzung von Solarstrom wirtschaftlich optimieren
Das Projekt hat sich das Ziel gesetzt, den Strom aus den Photovoltaikanlagen des klimaneutralen Europa-Park Stadions effizienter zu nutzen. Da der Energiebedarf des Stadions stark schwankte, war eine Einspeisung ins öffentliche Netz wirtschaftlich oft nicht attraktiv. Eine Machbarkeitsstudie von Badenova Wärmeplus und dem Fraunhofer ISE untersuchte deshalb, ob der überschüssige Strom alternativ in das Straßenbahnnetz der VAG eingespeist werden konnte. Ziel war es, eine Lösung zu finden, die sowohl für die VAG als auch für den Stromerzeuger wirtschaftliche Vorteile brachte.
Batteriespeicher als Bindeglied zwischen Stromquellen und Verbrauch
Ein zentrales Element des Konzepts war ein Batteriespeicher, der als Puffer zwischen Stromerzeugung und -verbrauch dienen sollte. Dieser hätte nicht nur den überschüssigen Solarstrom aufnehmen, sondern auch die beim Bremsen der Straßenbahnen entstehende Energie speichern können. Da diese Rückspeisung bislang nur funktionierte, wenn sich eine weitere Straßenbahn in unmittelbarer Nähe befand, ging ein Großteil der Bremsenergie verloren. Der Speicher hätte diese Energie zwischenspeichern und bei Bedarf wieder einspeisen können, was die Energieeffizienz des Gesamtsystems deutlich verbessert hätte.
Technische Auslegung und Systemintegration
Die Projektpartner entwickelten ein komplexes Speichersystem, das sowohl Gleichstrom direkt ins Straßenbahnnetz als auch über einen Wechselrichter ins öffentliche Netz einspeisen konnte. Dabei wurden verschiedene Speichermodelle verglichen und deren Eignung hinsichtlich Effizienz und Wirtschaftlichkeit bewertet. Die Ergebnisse zeigten, dass ein solches System technisch umsetzbar und an die lokale Infrastruktur anpassbar ist. Das Projekt eröffnete neue Perspektiven für eine dezentrale, nachhaltige Energieversorgung im urbanen Raum.
Drei wesentliche Projekterkenntnisse
Große Herausforderung bei der Auslegung des Gesamtsystems ist in diesem Fall die sich stark ändernde Energiebezugsleistung beim Anfahren der Straßenbahnen. Darin unterscheidet sich dieser Anwendung eines PV-Batterie-Speichersystems stark von herkömmlichen Einsatzgebieten. Eben dies führt auch dazu, dass sehr anwendungsspezifische Batteriespeichertechnik eingesetzt werden muss, um das Straßenbahnnetz sinnvoll mit PV-Strom zu speisen. Diese ist wiederum oft teuer, da sie bisher nicht im Massenmarkt eingesetzt wird.
Die aktuellen energiewirtschaftlichen Rahmenbedingungen erschweren den Ansatz eines multifunktionalen Batteriespeichers, wodurch viele Batteriespeicher mit nur einem Anwendungsfall nicht wirtschaftlich betrieben werden können. Bei weiteren Anwendungsfällen neben der PV-Stromzwischenspeicherung, wäre eine Wirtschaftlichkeit auch in diesem Fall leichter zu erzielen.
Für eine bessere Wirtschaftlichkeit ist auf möglichst kurze Kabelstrecken und ein geeigneter Netzanschlusspunkt zu achten, da dadurch die Investitionskosten reduziert werden können. In diesem Fall waren die Kabelwege im Verhältnis zur PV-Leistung wesentlich zu hoch.
Downloads und weitere Infos
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