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Netzausfallereignis: Notstromversorgung
Zunehmendes Risiko von Stromausfällen
Veraltete Infrastruktur verschärft die Herausforderungen durch Naturkatastrophen, die sich aus den Auswirkungen des Klimawandels ergeben. Der aktuellste Bericht der North American Electric Reliability Corporation (NERC) aus dem Jahr 2023 weist einen Anstieg um 65 % bei großflächigen Netzherausforderungen (2023) aus, wobei extreme Wetterereignisse seit 2020 für 83 % der größeren Stromausfälle in den Vereinigten Staaten verantwortlich waren. Diese zunehmende Bedrohung macht empfindliche Betriebsstätten anfällig für eine sich verschlechternde Funktionsstörung infolge eines kaskadierenden Netzzusammenbruchs.
Schnelle und kontinuierliche Notstromversorgung aus mobilen Speichern
Mobile Speichersysteme bieten einzigartige, dynamisch reagierende Systeme für sogenannte ‚Inselbetriebe‘, bei denen die Systeme vom Stromnetz getrennt werden. Mobile Speichersysteme liefern dank ihrer einzigartigen digitalen Wechselrichter schnelle, unterbrechungsfreie Energie und umgehen dabei herkömmliche Diesel-Systeme sowie deren Aktivierungszeit von 10–30 Minuten. Mobile Speichersysteme können innerhalb von weniger als zwei Stunden aktiviert werden. Herkömmliche, nicht mehr betriebsfähige Diesel-Systeme können in reaktionsfähige, modulare Lastspitzenreduktions-Systeme mit einer Leistungskapazität von 100 kW bis 2 MW umgewandelt werden.
Körper
Mobile Speichersysteme (BESS) im Gesundheitswesen während der PSPS-Veranstaltungen in Kalifornien im Jahr 2023 waren entscheidend. Bei zeitkritischen Abschaltungen unterstützen die 500-kW-Mobilspeichersysteme (BESS) das Merced Healthcare bei der Vorbereitung auf den Notbetrieb bis zu 72 Stunden vor dem Abschalten im Rahmen der Notfall-Offenen-Gesundheitsversorgung / Lebenserhaltung (EOHCLSL), wodurch Diesel-Partikelemissionen vollständig vermieden und insgesamt 40 % an Kraftstoffkosten eingespart werden. Dadurch wurden geschätzte 220.000 US-Dollar pro Stunde für eine unterbrechungsfreie Betriebsunterstützung erzielt – ein Ergebnis der schnellen Anschlussfähigkeit des regionalen Krankenhauses.
Die vorgeschlagene Lösung fördert Null-Emissions-Technologie als Alternative zu Dieselgeneratoren.
Betriebliche Herausforderungen bei temporären Standorten mit fossil betriebenen Generatoren
Dieselgeneratoren sind die bevorzugte Wahl für temporäre Stromversorgungslösungen, weisen jedoch erhebliche Nachteile auf.
Lärmverschmutzung kann in Wohngebieten, im Gastgewerbe oder bei Veranstaltungen störend sein. Dieselgeneratoren erzeugen aufgrund ihres Geräuschpegels von über 85 dB ein Risiko für Störungen der Umgebung. (OSHA, 2023).
Dieselgeneratoren emittieren hohe Mengen an CO₂, NOₓ und Feinstaub infolge der Verbrennung fossiler Brennstoffe während des Betriebs. Die Emissionen des Dieselgeneratorofens bergen das Risiko, zunehmend strengere Luftqualitätsvorschriften zu verletzen.
Die problematischen Logistikaspekte von Dieselkraftstoff-Generatorsystemen umfassen die erforderliche vorübergehende Kraftstofflagerung vor Ort, Transport- und Nachfüllsysteme sowie erhöhte Projektkosten und das Risiko von Verschüttungen.
Der für Dieselgeneratoren erforderliche Wartungsaufwand umfasst Ölwechsel, Filterwechsel und Motoreinstandhaltung. Diese Wartungsarbeiten führen aufgrund vermehrter Ausfallzeiten und des erforderlichen Personalaufwands zu höheren Projektkosten.
Diese Herausforderungen erzeugen betriebliche und umweltbedingte Haftungsrisiken.
Alle Kosten berücksichtigt: Mobile Energiespeicher überbieten Dieselgeneratoren.
Es stimmt zwar, dass Dieselkraftstoffgeneratoren anfänglich kostengünstiger sind, doch wenn sämtliche Kraftstoffkosten, Wartungskosten, behördliche Geldstrafen und die Lebensdauer berücksichtigt werden, erweisen sich mobile Energiespeicherlösungen als die überlegene Alternative.
Betriebsstunden oder Kraftstoffkosten
900 Stunden pro Jahr (bei Großbaustellen mit hohem Aufkommens) – typischerweise verursachen Dieselgeneratoren nach 5 bis 7 Jahren höhere Gesamtkosten als mobile Energiespeicherlösungen, und die Technologie entwickelt sich rasant weiter.
Robuste Off-Grid- und Remote-Mikronetzsysteme
Arktis, Wüste und Inselstandorte
Abgelegene Regionen weisen die gravierendsten Lücken in der Strominfrastruktur auf. In der Arktis sind Siedlungen extremen Kältebedingungen ausgesetzt, die die Übertragungsleitungen beschädigen. In Wüsten kann die Ausrüstung beschleunigt korrodieren. Inselpopulationen sind besonders durch die Unmöglichkeit behindert, Seekabel anzuschließen. Die Verlegung solcher Kabel kann Kosten von über 2 Millionen US-Dollar pro Kilometer verursachen (Internationale Energieagentur, 2023). In Ermangelung einer Alternative versorgen sich abgelegene Gemeinden mittels Dieselgeneratoren mit Strom. Die Kraftstoffkosten liegen zwischen 0,92 und 1,30 US-Dollar pro kWh und machen den Betrieb damit nahezu dreimal teurer als den Betrieb alternativer erneuerbarer Systeme. Mobile Energiespeichereinheiten sind die einzige Technologie, die zeitweilig Energie bereitstellen und eine hohe Versorgungssicherheit in Gebieten gewährleisten kann, die für herkömmliche Stromnetze nicht erreichbar sind.
Hybride Solarenergie-/Windenergieanlage + mobile Energiespeichereinheit für eine zuverlässige Stromversorgung rund um die Uhr
Wenn die Technologie für mobile Energiespeicherung mit der Technologie für erneuerbare Energieerzeugung kombiniert wird, können in den meisten abgelegenen Standorten autarke Mikronetze geschaffen werden. Solare oder Windenergieanlagen stellen die primäre Energieversorgung bereit, während Speicherbatterien dazu beitragen, die Energieversorgung in Zeiten zu regulieren, in denen die Erzeugung möglicherweise nicht optimal ist. Aktuelle Forschungsergebnisse zeigen, dass diese Hybrid-Systeme zu 99,98 % der Zeit betriebsbereit sind und die Kosten zwischen 0,40 und 0,61 USD/kWh liegen – eine Reduktion um 60 % gegenüber herkömmlichen Diesel-Systemen. Zu den wichtigsten Vorteilen zählen:
Sofort einsatzbereit und zuverlässig. Betriebsbereit in weniger als 4 Stunden
Sicher. Der Ersatz eines Dieselgenerators verhindert die Emission von 12–18 Tonnen CO2 pro Monat.
Das bedeutet, dass Wasserpumpen, Schulen und Kliniken wieder betrieben werden können.
Die Zukunft temporärer Veranstaltungen ist flexible und nachhaltige Energie
Die neue Grenze der mobilen Energiespeichertechnologie bringt flexible und nachhaltige Energiesysteme in temporäre Veranstaltungsmärkte, die bisher hauptsächlich mit herkömmlichen Dieselgeneratoren versorgt wurden. Hochmoderne temporäre Veranstaltungsmärkte wie Open-Air-Festivals, Sportveranstaltungen und Messen beginnen, mobile elektrochemische Batteriesysteme als primäre Energiequelle einzusetzen. Traditionell nutzen Outdoor-Veranstaltungen Dieselgeneratoren zur Energieversorgung; von den heute stattfindenden Outdoor-Veranstaltungen verwenden immer noch 73 % Dieselgeneratoren. Dieselgeneratoren erzeugen Lärmpegel von über 85 dB, was für temporäre Veranstaltungen störend ist. Die heute entwickelten temporären Stromversorgungssysteme sind deutlich leiser, produzieren keine gesundheitsschädlichen Abgase und verbessern die Luftqualität vor Ort sowie das gesamte Veranstaltungserlebnis erheblich. Energiesysteme mit mobilen Solarmodulanlagen liefern nicht nur Energie in Kombination mit Batteriesystemen, sondern stellen zudem vollständig erneuerbare Stromversorgungssysteme bereit. Veranstaltungsplaner berichten, dass sich im Vergleich zu Dieselgeneratorsystemen die Aufbauzeit um 40 % verkürzt. Die einzigartige Flexibilität und mobile Konstruktion dieser neuen Energiesysteme bietet einen wesentlichen Vorteil: Sie ermöglichen den Einsatz von Energiesystemen an abgelegenen Standorten ohne bestehende Netzanschlussmöglichkeit. Temporäre Veranstaltungen wie Filmproduktionen oder Strandhochzeiten verfügen nun über eine zuverlässige Stromquelle an Orten, an denen zuvor kein Zugang zu elektrischer Energie bestand.
FAQ-Bereich
Welche sind die Hauptprobleme beim Einsatz von Dieselgeneratoren für temporäre Stromversorgung?
Beim Einsatz von Dieselgeneratoren ergeben sich zahlreiche Herausforderungen, beispielsweise eine übermäßige Lärmbelastung, die 85 dB überschreitet, Luftverschmutzung, die als nachgewiesenes und dokumentiertes Qualitätsrisiko für die Energieversorgung gilt, sowie zeitliche und finanzielle Einschränkungen, die sich aus dem Transport, Versand und der Lagerung des Kraftstoffs ergeben. Hinzu kommen der hohe Aufwand für Betrieb und Wartung bei der Nutzung von Dieselgeneratoren.
Wie schneidet mobile Energiespeicherung im Vergleich zu Dieselgeneratoren hinsichtlich der Kosten ab?
Obwohl Dieselgeneratoren zunächst geringere Anschaffungskosten zu verursachen scheinen, erweisen sie sich im Langzeitvergleich mit anderen mobilen Energiespeichersystemen als kostengünstiger: Sie verursachen keine Kraftstoffkosten, nur geringfügige Wartungskosten und weisen eine deutlich längere technische Lebensdauer auf. Unter intensiver Nutzung erreichen Energiespeichersysteme eine Kapitalrendite (ROI) innerhalb eines Zeitraums von drei bis fünf Jahren.
Was macht mobile Energiespeicherlösungen für abgelegene oder netzferne Standorte vorteilhaft?
Mobile Energiespeichereinheiten können zuverlässige Stromversorgungslösungen bereitstellen, ohne auf feste Infrastrukturen angewiesen zu sein. Sie gewährleisten eine zuverlässige Stromversorgung an Standorten mit stark eingeschränkter Netzinfrastruktur – beispielsweise in der Arktis, in Wüsten und auf abgelegenen Inseln.
Welche Vorteile bieten mobile Energiespeichersysteme für temporäre Veranstaltungen?
Diese Systeme liefern sauberen, flexiblen und zuverlässigen Strom – ohne den Lärm und die Emissionen von Dieselgeneratoren. Ihre schnelle Einsatzbereitschaft wird durch eine Aufbauzeit ergänzt, die um 40 % kürzer ist als bei herkömmlichen Systemen – ein besonderer Vorteil für nachhaltig ausgerichtete Veranstaltungen.