Best-Practice: PV-Anlagen in Kombination mit Wärmepumpen und Stromspeichern
Becker Robotic GmbH | Dülmen
Im Zuge des Standortwechsels vom Dülmener Gewerbegebiet Dernekamp zum ehemaligen Kasernengelände, hat die Becker Robotic GmbH 2017 ein komplett neues Energiekonzept entwickelt. Vorgesehen war eine Windkraftanlage sowie drei PV-Anlagen mit einer Gesamtleistung von 500 kW, des weiteren Wärmepumpen und Batteriespeicher. Was am Ende tatsächlich wie umgesetzt wurde und welche Tipps er für andere Unternehmen hat, erzählt Geschäftsführer Andries Broekhuijsen in unserem Best-Practice-Beispiel.
Wofür wird der mit PV erzeugte Strom genutzt?
- Eigenverbrauch der Fa. Becker mit Roboteraufbau und Laseranlage sowie des Hotels und der Tierarztpraxis auf dem Gelände
- Betrieb von Wärmepumpen für Wärmeerzeugung bzw. Kühlung
- Laden von E-Staplern und E-Autos
- Beleuchtung (rein LED)
- Beladung der Stromspeicher für die Nacht
Wie groß ist die Anlage und was umfasst sie?
- 9 PV-Anlagen mit einer Gesamterzeugung von mehr als 1.000 MWh pro Jahr und einer maximalen Wechselrichterleistung von 900 kW
- mehrere gekoppelte Stromspeichereinheiten mit einer Gesamtkapazität von 440 kWh
- eine große Wärmepumpe mit zwei Kompressoren mit einer Leistungsaufnahme von je 20 kW: die Wärmepumpe kann damit rund 200 kW an Wärmeleistung bzw. im Sommer 200 kW an Kühlleistung bringen, sowie kleinere Wärmepumpen.
Wie lief die Umsetzung ab?
- stufenweiser Bau von insgesamt 9 PV-Anlagen zwischen 2018 bis 2021
- stufenweises Vorgehen war von vorneherein bewusst gewählt – einerseits aus finanzieller Sicht, andererseits, um Erfahrungen zu sammeln und bei den nächsten Ausbaustufen direkt nachjustieren zu können. Fazit: „Das hat sich sehr gelohnt.“
- die Windkraftanlage wurde aus verschiedenen Gründen (v.a. aufwändige gesetzliche Vorgaben) doch nicht errichtet, stattdessen mehr PV-Anlagen als ursprünglich geplant.
- als die Netzverträglichkeit der PV-Anlagen ab etwa 200 kW Wechselrichterleistung nicht mehr gegeben war, investierte Becker Robotic in die Installation einer Mittelspannungsstation (Trafo, 800 kVA), um die eigene Stromversorgung zu stabilisieren sowie um weitere PV-Anlagen in Betrieb nehmen zu können.
Welche Besonderheiten waren bei der Kombination der Wärmepumpe zu beachten?
Alle Komponenten (PV-Anlagen, Wechselrichter, Wärmepumpen inklusive der Nebenaggregate und der Wärmetauschanlage, der allgemeine Strom-Verbrauch, der Trafo sowie die Stromspeicher und ihre Leistung) müssen passend aufeinander abgestimmt sein. Das war definitiv eine Herausforderung. Eine intelligente Abstimmung fehlt jedoch immer noch. Es wäre unter anderem sinnvoll, dass sich die Wärmepumpe für einige Stunden zurückschalten würde, wenn die Stromspeicher leer sind. So könnten die Speicher noch besser genutzt werden, aber das unterstützen die Hersteller aktuell noch nicht.
Gibt es Tipps für …
… die Planung einer PV-Anlage?
Man sollte einen wirklich guten Planer haben oder muss sich selbst sehr intensiv einarbeiten, das ist natürlich in einer Bauphase ein erheblicher Aufwand.
… den Bau?
Unbedingt flexibel bleiben, vor allem wenn es – wie bei uns – Erweiterungen oder Änderungen in der Produktion gibt und zum Beispiel neue Anlagen angeschafft werden, die viel Strom benötigen. Flexibilität ist aber auch bei den Komponenten und den Leistungen sehr wichtig. Vieles zeigt sich erst in der direkten Umsetzung. Daher gilt aus meiner Sicht auch hier: am besten von einem guten Experten begleiten lassen. Die größte Herausforderung waren bei uns die Stromspeicher. Da gab es technisch die meisten Probleme.
Was hätten Sie im Rückblick gerne zu Beginn der Planungen gewusst?
Noch mehr über die Technologie an sich und den Stand der Technik bei den Stromspeichern. Ein Stromspeicher gehört aus meiner Sicht zu eigentlich jeder PV-Anlage dazu. Nur so kann der selbst erzeugte Strom effektiv genutzt werden. Stichwort: Überbrückung der Nachtstunden.
Desweiteren muss einkalkuliert werden, dass der PV-Ertrag im Sommer fast um den Faktor 10 höher als im Winter ist.
Im Allgemeinen hat es bei uns alles im Nachhinein so gepasst wie geplant – und es hat sich gelohnt.
Sind weitere Schritte geplant?
- 80 Prozent aller Dachflächen werden bereits für PV genutzt.
- weiterer PV-Ausbau ist nicht mehr geplant, da der erzeugte Strom im Jahresdurchschnitt den Eigenbedarf zu mehr als 75 Prozent abdeckt (im Sommer zu 100 Prozent).
- allerdings sollen zeitnah weitere Stromspeicher angeschafft werden.
Foto: Becker Robotic GmbH | Stand der Informationen: Dezember 2022
