Stromausfall, Blackout oder geplante Abschaltungen: Stromausfälle gefährden unvorbereitet unsere Produktion und beanspruchen unsere Nerven. Unser Milchviehbetrieb mit 27 Kühen liegt in Piregg bei Birkfeld (Bezirk Weiz, Stmk.) auf einer Seehöhe von 750 m am Rande der Fischbacher Alpen. Das ist der Bezirk mit der höchsten Blitzdichte in ganz Österreich (34,6 Blitzeinschläge pro km²). Zudem treten konstant Windstärken von über 80 bis 130 km/h auf.

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Familie Derler investierte in einen 49 kWp Stromspeicher inkl. Wechsel­richter für ihre 20 kWp PV-Anlage.

Stromausfälle werden innerhalb von ­Millisekunden ausgeglichen, die Stall­technik läuft störungsfrei weiter.

Eine USV-Anlage ist nicht nötig.

Der Melkroboter kann im Inselbetrieb für 12 Stunden weitermelken.

Vom Hersteller wurden 8.000 Ladezyklen garantiert, was einer Nutzungsdauer von 32 Jahren entspricht.

Stromausfälle durch Leitungsschäden, starke Gewitter, Sturm oder Schneebruch im Winter sind bei uns an der Tagesordnung. Um in solchen Extremsituationen die Abhängigkeit im Energiesektor zu minimieren, wollten wir unsere Eigenstromversorgung optimieren. Bereits seit dem Jahr 2018 betreiben wir auf dem Dach unserer Erdäpfelhalle eine eigene Photovoltaik (PV)-Anlage mit 20 kWp.

Sensible Technik

Trotzdem mussten wir bisher bei Stromausfällen unser zapfwellenbetriebenes Notstromaggregat an den Traktor anhängen und in Betrieb neh­men. Durch die Stromunterbrechung musste die Robotertechnik beim Melkroboter (Lely A5) in allen drei Bereichen (Roboter, CRS, Zentraleinheit) neu gestartet werden und der Güllesauger (Lely Collector) zurück an die Ladestation gefahren werden. Das war nicht nur zeitaufwendig, zusätzlich besteht auch die Gefahr von Schäden an den sensiblen Elektronikelementen, z.B. der Platine.

Daher entschieden wir uns im Jahr 2022, in einen Stromspeicher für unsere PV-Anlage zu investieren. Die Anforderungen an den Speicher waren klar:

• Roboterkompatibilität,
• Leistungsfähigkeit und
• unterbrechungsfreier Roboterbetrieb.

Unsere Suche nach einem geeigneten Speicher gestaltete sich durch die pandemiebedingten Lieferprobleme anfangs schwierig. Schlussendlich konnten wir mithilfe des Maschinenrings Hartbergerland einen Vertriebspartner für die Stromspeicher der italienischen Firma Azzurro finden.

Störungsfreier Betrieb

Wir entschieden uns für ein spezielles Speichersystem mit Lithium-Ionen-Speicher mit 49 kWp. Dieses ist notstromfähig (dreiphasiger Notstrom) und gleicht Ausfälle in Millisekunden aus. Dadurch werden Stromschwankungen unterbunden, der Roboterbetrieb läuft fehlermeldungsfrei weiter. 

Möglich gemacht wird dies durch den dreiphasigen Hybrid String-Wechselrichter ZCS Azzurro HYD 20000 ZSS und den Batteriespeicher HV-Box von Azzurro.

Zum Zeitpunkt unserer Investition gab es österreichweit keine Alternativen. Dieses Modell wurde damals zum zweiten Mal in der Steiermark verbaut. Die Lieferung der Speichermodule und des Wechselrichters erfolgte im Jänner 2022 und wurde dann über Elektrotechnik Haspl installiert und mit der bereits vorhandenen PV-Anlage verbunden. Die Investitionssumme (Speichermodule und Wechselrichter) samt Installation und Inbetriebnahme betrug 38.500 € netto.

Mit diesem Speicher- und Wechselrichtermodell konnten wir auf eine zwischengeschaltete USV-Anlage verzichten. USV-Geräte werden üblicherweise installiert, um für eine kurze Übergangszeit eine unterbrechungsfreie Stromversorgung für einen Computer oder Elektrogerät zu ermöglichen. Dies war bei uns nicht nötig, da ein unterbrechungsfreier Betrieb und der Inselbetrieb sowohl von der PV-Anlage als auch von der Batterie im Falle eines Stromausfalls gewährt wird.

12 Stunden Inselbetrieb

Durch die Speicherinstallation und den Wechselrichter ist es möglich, eine Kapazität von 60 kWh (bei uns derzeit 49 kWh) parallel zu schalten. Die Umschaltung von Netzbetrieb auf Inselbetrieb erfolgt automatisch und funktioniert sowohl bei Netzausfällen als auch über die zugehörige App gesteuerte Inselstromverteilung. Tritt also ein unvorhersehbarer Stromnetzausfall ein, schaltet die Anlage, welche über einen dafür eigens konzipierten Wechselrichter gesteuert wird, um und der gesamte Betrieb wird als Inselbetrieb vom Batteriespeicher versorgt.

Im vollgeladenen Inselbetriebmodus kann unser Melkroboter samt Milchkühlanlage mehr als 12 Stunden weitermelken. Sollten die Stromausfälle länger andauern, können wir diese mit unserem Dieselnotstromaggregat über­brücken.

Nachtbetrieb abgedeckt

Eingebaute Smart-Meter messen den Energiebedarf und können vorab hilfreich für die Abschätzung der Anlagengröße sein. Über den Wechselrichter werden bei uns Prioritäten in Form eines Blockschaltplanes vergeben, wie zum Beispiel der Melkroboter, der Güllesaugroboter und die Milchkühlanlage.

Die Anlagengröße wurde vorerst für die Versorgung in den „dunklen“ Stunden, also die Nacht, ausgelegt und deckt unseren Strombedarf über Nacht ab. In den Sommermonaten können wir so unseren Strombedarf gänzlich selbst decken. Durch den maximalen Wirkungsgrad von 98,2 % wird auch ein optimaler Ertrag erzielt.

Durchschnittlich startet der Stromspeicher mit einer Restkapazität von ca. 12 % und lädt sich tagsüber durch die Sonneneinstrahlung auf den Photovoltaikelementen wieder voll auf. Ausnahmen bereiten trübe Herbsttage, an denen die Eigenversorgungsrate bei rund 20 % liegt. Über die Firma Azzurro wurden uns 8.000 Ladezyklen garantiert. Dies bedeutet bei einer jährlichen Nutzung von rund 250 Ladezyklen eine garantierte Nutzungsdauer von 32 Jahren.

Rest wird eingespeist

Unsere Steuerung vermeidet unnötige Ladezyklen des Speichers. Das wirkt sich positiv auf die Nutzungsdauer aus. Weiters kann der Speicher die Produktionsunterschiede im Tagesverlauf ausgleichen und eine konstante Eigenstromversorgung sicherstellen.

Erst nachdem der Eigenstrom die letzte Speichermöglichkeit – den Warmwasserpufferspeicher, welcher in das Heizungsnetz integriert ist – gefüllt hat, wird die entstehende nicht nutzbarer Sonnenenergie mittels Überschusseinspeisung ins öffentliche Stromnetz eingespeist.

Fazit

Wir planen aktuell, die Speicherbatterie und die Photovoltaikanlage um jeweils 20 kWp zu erhöhen, um auch in den trüben Herbstmonaten den Eigenstromversorgungsgrad zu erhöhen. Obwohl unser Betrieb in einer sehr windreichen und netzstörungsanfälligen Lage liegt, haben wir seit der Inbetriebnahme des Stromspeichers keinen Stromausfall mehr bemerkt. Genau darum sind wir mit der getätigten Investition höchst zufrieden und würden eine solch praktikable Lösung jedem Betrieb mit sensiblen Elektronikgeräten empfehlen.