Notstrom-Versorgung

Das brandaktuelle Thema bei der Energiestrategie

Seit geraumer Zeit wird uns beinahe täglich erzählt, dass in naher Zukunft Stromlücken im Schweizer Stromnetz entstehen. Mit grösseren Stromausfällen sei zu rechnen. Von bis zu 300 Stunden anhaltendem Stromausfall berichten einige «Experten», und das bereits ab Frühling 2022. Einzelne Parteien denken laut über den Bau neuer Atomkraftwerke nach. Sollen wir beunruhigt sein? Brauchen wir gar eine eigene Notstrom-Versorgung?

In unserem Umfeld kaufen Menschen bereits Notstrom-Aggregate mit Diesel, da sie Angst vor Stromausfall haben. Ohne Strom funktionieren aber auch Tankstellen nicht und so nutz ein Diesel Aggregat kaum.

Wir dürfen uns in vielen Bereichen selber als Experten bezeichnen und schätzen die Gefahr von Langzeit Stromausfällen nicht ganz so gross ein. Sicherlich gibt es eine grosse Umlagerung von fossilen Energien in Richtung Strom (Wärmepumpen, E-Mobilität, Digitalisierung usw.), doch auch die Herstellung, Aufbereitung und der Transport der fossilen Brennstoffe benötigt viel elektrische Energie, welche bei der Reduktion dieser Energieträger frei wird. Für Panik gibt es daher kaum einen Grund. Wir werden während der Umstellung Stromunterbrüche in Kauf nehmen müssen. Ohne Smart Grid (Intelligentes Stromnetz) wird die Energiewende nicht funktionieren.

Handlungsbedarf beim Verbraucher

Einen grossen Handlungsbedarf sehen wir bei den Endverbrauchern, welche lernen müssen, mit der bestehenden Energie besser zu wirtschaften. Wenn jeder Haushalt zwei Plug In Solar Module (600 Wp) installiert, wird der jährliche Strombedarf bei den Haushalten um bis zu 20 % gesenkt. Das entlastet unser Stromnetz stark. Noch grösser ist die Einsparung bei der Industrie und dem Gewerbe, welche während der Tageszeiten den Solarstrom selber nutzen und das Netz entlasten.

Stauseen dienen dabei als Energiespeicher um den Solarüberschuss bei starkem Sonnenschein und an den Wochenenden speichern und diesen bei Schlechtwetter und in der Nacht bereitstellen. Biogasanlagen bieten eine konstante Leistung und unterstützen die Grundlast im Netz. Windkraft  deckt Lastspitzen bei Schlechtwetter.

Was bezweckt man mit der Stromausfall-Debatte?

Es macht den Anschein, dass man mit der Angst vor Stromausfall die Preissteigerung durch den anstehenden Netzausbau rechtfertigen will. Durch neue Grossverbraucher wie Wärmepumpen und die Elektromobilität muss Energie, welche bislang über Öl und Gas bereitsteht, nun durch Strom ersetzt werden. Daher braucht es ein intelligentes Stromnetz, welches unseren Verbrauch regelt und das Netz vor Überlast schützt.

Nach unserer Auffassung sollte man, anstatt die Netze planlos auszubauen, erst bei den Endverbrauchern ein Lastmanagement einführen, um Lastspitzen zu verhindern. Das entlastet den Ausbau des Stromnetzes. Regelt ein Lastmanagement die unterschiedlichen Verbraucher gleichermassen über den ganzen Tag, wäre der Netzausbau auf kommunaler Ebene mit grosser Wahrscheinlichkeit kaum nötig.

Ich brauche doch nichts zu tun, meine Anschlussleistung ist gross genug!

Private Liegenschaften haben im Normalfall eine Anschlussleistung von 25-40 A, das entspricht einer Leistung von 17 bis 27,5 kWp. Die Anschlussleistung bei Liegenschaften wird mit einem Gleichzeitigkeitsfaktor von 30 % ausgelegt. Somit kann das Netz eigentlich nur eine Dauerlast von 5,2-8,2 kWh pro Anschluss gewährleisten.

Kurzfristig höhere Belastungen sind nur möglich wenn innerhalb der Trafostation andere Haushalte weniger Strom verbrauchen. Wärmepumpen benötigen im Betrieb 3-7 kWh. Kommen die normalen Verbraucher wie Licht, TV, Kochfelder, Backofen, Waschmaschine und andere Geräte gleichzeitig dazu, so bleibt nicht mehr viel übrig um sein E-Auto zu laden. Hat man eine Sauna oder eine Jacuzzi wird es richtig eng. In den Liegenschaften ist zwar 100 % des Hausanschlusses, sprich 17-27 kWh, kurzfristig möglich doch das führt im Netzverbund zu hohen Stromspitzen. Haben mehrere Haushalte einen übermässigen Verbrauch, so bricht die Trafostation zusammen, was zu einem längeren Stromausfall führt. Daher versuchen die Elektrizitätswerke über die Rundsteuergeräte Einfluss auf grosse Verbraucher zu nehmen, um das Netz zu entlasten. Dennoch muss die Stromherstellung für die neuen Spitzenlasten ausgelegt sein, was den Neubau von Kraftwerken bedingt.

Lastmanagement für grosse Verbraucher

Wird der Energieverbrauch der grossen Verbraucher über den Tag (24 h) gleichermassen verteilt (Lastmanagement), so funktioniert es. Noch besser, man baut sich eine PV-Anlage auf’s Dach und nutzt den Überschuss für alle planbaren Geräte wie Geschirrspüler, Waschmaschine oder auch zum Laden des E-Autos. Auch für die Einbindung von Wärmepumpen gibt es Systeme, welche den Solarstromüberschuss nutzen zur Eigenverbrauchs erhöhen.

Als E-Autofahrer stellen wir uns gegen den massiven Ausbau der Supercharger an jeder Strassenecke, welche mit bis zu 300 kWh laden, das erhöht den Druck auf den Neubau von Kraftwerken massiv. Unsere Elektrofahrzeug wird normalerweise mit 4-6 kWh (PV-Überschuss) geladen, das reicht. Selten müssen wir mal unterwegs laden, und da reichen einige wenige Ladepunkte in der Nähe der Hauptverkehrsachsen. Es müssen auch nicht immer Super Charger sein, sofern es nutzbare Infrastruktur wie Restaurants, Einkaufsmöglichkeiten oder ein Kino am Ladeplatz gibt.

Der Vergleich mit dem Wassernetz

Ein Vergleich mit dem Wassernetz ist naheliegend: Öffnen bei Ihnen im Ort alle gleichzeitig Ihre Wasserarmaturen, so bricht der Wasserdruck komplett zusammen. Will man dies ausschliessen, so braucht es eine Erneuerung der Wasserpumpen sowie der Zuleitungen und vermutlich auch einen grösseren Wasserspeicher. Diese Kosten tragen die Verbraucher.

Beim Strom gibt es jedoch eine Sicherung welche bei Überlast durchbrennt. Geschieht dies in der Trafostation, dann kommt es zu einem längeren Stromausfall, da erst Mitarbeiter des EW aktiv werden müssen. Zuhause können Sie die Verbraucher ausschalten und die Sicherung selber wieder einschalten.

Mit dem Artikel möchten wir aufzeigen, dass die Energieprobleme nicht einfach nur ein politisches Problem sind. Gemeinsam können wir relativ einfach dazu beitragen, dass der Netzausbau nicht übermässig teure wird, indem wir uns über unseren Strombedarf Gedanken machen und unser Verhalten etwas anpassen. Es braucht nicht wirklich Verzicht, nur etwas Planung bei der Nutzung.

Trotzdem richten wir in unserem Betrieb eine Notstrom Versorgung ein!

Da weder Behörden noch unternehmen oder Privathaushalte etwas am Energieverbrauch ändern, bauen wir nun unsere Notstrom-Versorgung.

Aktuell installieren wir eine BYD-Batterie und werden nun auch im Bereich Notstrom-Versorgung einen Selbsttest starten. Als Firma entwickeln wir gerade eine Notstrom Anschlussbox, mit welcher  eine automatische Umschaltung bei Stromausfall möglich ist. Dazu stehen wir bereits mit Fronius in Kontakt und freuen uns, wenn wir 2022-2023 die neueste Generation Wechselrichter mit kombinierbarer Notstromversorgung testen dürfen.

Für den Notstrombetrieb werden vorzugsweise die Geräte, welche unverzichtbar sind (Licht, Kühlgeräte, Router, Kaffeemaschine usw.) in ein eigenes Stromnetz umgebaut. Andere Verbraucher können über unsere Gebäudesteuerung individuell zugeschaltet werden. Damit können wir auch bei Stromausfall unseren Produktionsbetrieb aufrecht erhalten.

Wichtig bei einer Notstrom-Versorgung ist das Laden der Batterie auch während dem Unterbruch. Schaffen wir es, möglichst viele unserer Solarmodule in den Notstrombetrieb zu integrieren, haben wir eine echte Insellösung. Das ist bis heute jedoch nicht gelöst, da die wenigsten Wechselrichter notstromfähig sind und wenn, dann meist nur mit sehr geringen Leistungen. Fronius hat uns versichert bald grössere Wechselrichter mit Notstrombetrieb anzubieten. Auch sollen mehrere im Verbund funktionieren. Wir sind gespannt und freuen uns dies voraussichtlich im 2024 umzusetzen und zu testen.

Bei Fragen stehen wir gerne beratend zur Seite.