In den vergangenen beiden Jahren hat es einen regelrechten Boom von Kooperationen im Segment der dezentralen Insellösungen gegeben. Das ist das Ergebnis einer Analyse des Beratungsinstituts Thenergy in München, dass sich auf den Markt der sogenannten Mikronetze spezialisiert hat. „Wir sehen zwei Hauptzielrichtungen für Kooperationen: Marktzugang und Technologieoptimierung durch die Bündelung von komplementären Lösungen“, erklärt Thomas Hillig, Geschäftsführer von Thenergy. „Gerade für kleinere Akteure sind strategische Partnerschaften ein wichtiges Mittel beim Eintritt in neue Märkte.“
Batterien in Inselnetze integrieren
So haben sich bereits im vergangenen Jahr der Schweizer Anbieter von Leistungselektronik ABB und der Südkoreanische Batteriehersteller Samsung zusammengetan, um spezielle Micogridlösungen mit Energiespeichern anzubieten. Das Ergebnis dieser Kooperation ist ein Energiespeicher, der in einem Container angeliefert wird und in Inselnetzen eingesetzt werden kann. In diesem Container ist die gesamte für den Inselbetrieb notwendige Elektronik wie der Wechselrichter und ein entsprechendes Leitsystem sowie ein Batteriespeicher integriert. „Der Kunde kann bei der Konfiguration des Mikronetzes die Energiequellen Sonne, Wind, Hauptnetz oder Dieselgenerator wählen – abhängig von der Anwendung und den örtlichen Gegebenheiten“, beschreiben die Schweizer die Anwendungsmöglichkeiten. Die Bandbreite reicht dabei von Anlagen mit einer Leistung von 50 Kilowatt bis zu Großanwendungen mit einer Leistung von satten 4,6 Gigawatt.
Lösungen für die Bergbauindustrie
Nicht nur auf die Optimierung der Technologien, sondern auch auf den Marktzugang zielt die Kooperation zwischen Caterpillar und dem amerikanischen Anbieter von Solarsystemen First Solar ab. Auf der einen Seite bringt First Solar die Expertise bei der Projektierung und beim Bau von großen Solarparks mit. Caterpillar hingegen hat viel Erfahrung mit Dieselgeneratoren für Bergbauunternehmen. Aus der Marktperspektive ist Caterpillar zudem ein führender Lieferant für die Bergbauindustrie, was immerhin eines der wichtigsten Segmente für die Anbieter von Microgridlösungen ist. Die Kooperation beinhaltet die Projektierung und den Bau von schlüsselfertigen Solaranlagen, die speziell für den Betrieb in Mikronetzen vorgesehen sind. Die Module sind dann mit dem Logo von Caterpillar versehen. Der Bergbauzulieferer wiederum wird diese Anlagen an seine Kunden zusammen mit Dieselgeneratoren vertreiben. Die beiden Unternehmen haben mit ihrer Kooperation vor allem die Märkte in der Asien-Pazifik-Region, in Afrika und Lateinamerika im Blick.
Auch netzferne Ortschaften im Blick
Mit einem ähnlichen Ziel – der Entwicklung einer gemeinsamen technologischen Lösung und der gegenseitigen Unterstützung beim Marktzugang – arbeiten auch der Hersteller von Redoxflow-Batterien ViZn Energy Systems und der südafrikanische Anbieter von Energiesystemen Jabil Inala seit diesem Jahr zusammen. Sie wollen gemeinsam schlüsselfertige Energiespeicherlösungen für Inselnetze vor allem für den afrikanischen Markt entwickeln und diese dort vertreiben. Dabei haben die beiden Partner nicht nur die Bergbauindustrie im Blick, sondern auch große Landwirtschaftsbetriebe und Dörfer, die keinen Anschluss an ein Stromnetz haben.
Ganze Microgrids steuern
Mit Blick auf eine gemeinsame Technologieplattform haben sich die beiden Leistungselektronikhersteller Fronius mit Sitz in Österreich und Victron Enregy aus den Niederlanden zusammengetan. Das Ergebnis der Kooperation ist die Einbindung von Wechselrichtern von Fronius in die Batterieladesysteme von Victron. Die Idee dahinter ist, dass es bei echten Insellösungen nicht nur einen Solargenerator als Erzeugungsanlage gibt, sondern in der Regel noch einen Generator, der zur Not einspringen kann.
Dabei versorgt die Solaranlage zunächst die angeschlossenen Verbraucher. Der Wechselrichter übernimmt die Umwandlung des Gleich- in Wechselstrom, baut gleichzeitig das Wechselstromnetz auf und hält es stabil. Sinkt die Last, wird der überschüssige Strom in einen Batteriespeicher umgeleitet. Die Umwandlung von Wechsel- in batteriekonformen Gleichstrom übernimmt der Inverter-Charger von Victron. Ist die Batterie voll, gibt der Laderegler ein entsprechendes Signal an den Wechselrichter, der seinerseits die Einspeiseleistung der Solaranlage so weit abregelt, wie es der Lastgang erfordert. Diese spannungsabhängige Leistungsreduktion wird notwendig, damit sich der Generator nicht aufgrund von Überspannung selbst abschaltet. Gleichzeitig werden die verschiedenen Funktionen des Wechselrichters zur Blindleistungsregelung aktiviert.
Steigt die Last wiederum über die Einspeiseleistung der Solaranlage an, wird das Netz zusätzlich mit Strom aus der Batterie gespeist. Dabei übernimmt der Inverter-Charger die Umwandlung des Gleichstroms aus der Batterie in netzkonformen Wechselstrom. Reicht die Leistung von Batterie und Solaranlage nicht aus, springt der Back-up-Generator an, der dann genügend Strom liefern muss, um alle angeschlossenen Verbraucher zu versorgen. Auch dieser Läuft über den Inverter-Charger, der Frequenz und Spannung entsprechend der Bedingungen im Inselnetz angleicht.
Die ersten Ergebnisse dieser Zusammenarbeit sind ein kleines Inselnetz in Kenia und eine Anlage in Spanien, die die beiden Partner gemeinsam errichtet haben.
Ein internationales Expertennetzwerk aufbauen
Auch der deutsche Projektierer und Systemanbieter IBC Solar hat auf der diesjährigen Intersolar eine Kooperationsvereinbarung mit dem Ziel des Markteinstiegs in das Segment der Insellösungen abgeschlossen. Partner ist der Entwickler von Hybridlösungen Dhybrid Power Systems. Die Kooperation zielt auf die gemeinsame Projektierung und den Vertrieb von Solar-Diesel-Hybridanlagen ab. So werden die Fachpartner von IBC Solar spezielle für den Aufbau solcher Anlagen geschult. Dhybrid seinerseits übernimmt die technische Schulung und die gezielte Unterstützung bei konkreten Anwendungsfällen. Mittelfristig wolle man gemeinsam ein internationales Expertennetzwerk aufbauen, das den Vertrieb und die Installation von Hybridlösungen jeder Größenordnung übernimmt, erklären die beiden Unternehmen. Weiterer Schwerpunkt der Kooperation sei außerdem die Entwicklung neuer Anwendungslösungen und die Ausarbeitung von Leasing- und Finanzierungskonzepten.
Insgesamt haben die Experten von Thenergy in den vergangenen beiden Jahren 17 solcher Kooperationsvereinbarungen aufgelistet. „Wir haben mit verschiedenen Unternehmen zusammengearbeitet, den Microgrid-Markt in Hinblick auf Partnerschaften untersucht und beim Abschluss von Kooperationen unterstützt“, erklärt Thomas Hillig. „Wir arbeiten aktiv daran, unser Netzwerk mit Microgrid-Akteuren aus Wachstumsmärkten anzureichern. Im Augenblick bereiten viele unserer europäischen und amerikanischen Kunden den Eintritt in neue Märkte mit Hilfe von strategischen Partnerschaften vor.“ (Sven Ullrich)
