Kompakte BESS-Außengehäuse für gewerbliche und industrielle Energiespeicheranwendungen. Unsere Gehäuse bieten eine Kapazität von 100 bis 500 kWh in einem wetterfesten Gehäuse mit integriertem Wärmemanagement und eignen sich für die Installation auf Dächern, auf Parkplätzen und in der Nähe von Gebäuden.
Schutzart IP55/Staubdicht und spritzwassergeschützt
Zertifiziert nach UL 9540A
-40 °C bis +55 °C
1–5 MWh Leistung
Der Outdoor-Schrank BESS wurde für dezentrale Energiespeicher an industriellen Standorten mit begrenztem Platzangebot entwickelt. Jeder Schrank bietet eine nutzbare Kapazität von 100 bis 500 kWh bei einer Grundfläche von nur 1200 × 800 × 2200 mm und ermöglicht so den Einsatz in beengten Umspannwerken, auf Dachflächen oder neben bestehenden Schaltanlagen. Das Gehäuse der Schutzklasse Staubdicht und spritzwassergeschützt schützt Lithium-Eisen-Phosphat-Batteriemodule (LFP) und integrierte Stromumwandlungssysteme vor Staub, Hochdruckwasserstrahlen und Salznebelkorrosion. Der Schrank arbeitet zuverlässig bei Temperaturen von -30 °C bis +50 °C und gewährleistet thermische Stabilität durch Zwangsluftkühlung mit redundanten Lüftern, wodurch bei kontinuierlichen 0,5-C-Lade-/Entladezyklen ein Temperaturunterschied von weniger als 2 °C über alle Batterieracks hinweg sichergestellt wird.
Die Konstruktion entspricht der Ausführungsklasse EN 1090-2 EXC3 für geschweißte Stahlrahmen, wobei die feuerverzinkten Grundplatten die Anforderungen der Normen ASTM A123/A123M hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit in Küsten- oder chemischen Prozessumgebungen erfüllen. Die modulare Architektur des Schranks ermöglicht eine Kapazitätserweiterung von 100 kWh auf 500 kWh durch Hinzufügen standardisierter Batterieträger, ohne dass die bestehende Verkabelung oder Kühlinfrastruktur verändert werden muss. Jeder Träger beherbergt 16 prismatische LFP-Zellen, die in einer 4S4P-Konfiguration angeordnet sind, mit Absicherung auf Zellebene und Spannungsüberwachung gemäß IEC 62619. Das integrierte Batteriemanagementsystem (BMS) kommuniziert über Modbus TCP/IP mit dem SCADA-System vor Ort und liefert eine Genauigkeit des Ladezustands (SOC) in Echtzeit von ±2 % sowie einen Trend des Gesundheitszustands (SOH) über 6.000 Zyklen bei einer Entladetiefe von 80 %. Der Zellausgleich erfolgt passiv mit einem 30-mA-Ableitstrom, wodurch die Spannungsabweichung während Leerlaufphasen unter 5 mV pro Zelle gehalten wird. Das BMS protokolliert zudem zyklusweise Degradationsdaten, was eine vorausschauende Wartungsplanung auf Basis tatsächlicher Nutzungsmuster anstelle fester Intervalle ermöglicht.
Durch die Bodenmontage entfallen Betonfundamente, wodurch der Baufahrzeugaufwand im Vergleich zu herkömmlichen Containersystemen um bis zu 60 % reduziert wird. Der Grundrahmen des Schranks verfügt über verstellbare Nivellierfüße mit einem Höhenausgleich von ±15 mm, wodurch unebenes Gelände mit Neigungen von bis zu 5 Grad ausgeglichen werden kann. Bei der Pad-Mount-Variante kommen vorgebohrte Ankerbolzenmuster gemäß ISO 898-1, Festigkeitsklasse 8.8, zum Einsatz, was eine schnelle Aufstellung auf vorhandenen Betonplatten oder verdichteten Kiesbetten ermöglicht. Die Kabeleinführungen befinden sich am Sockel und sind mit Kabelverschraubungen der Schutzart IP68 ausgestattet, die bis zu 4 × 240 mm² Kupferleiter pro Phase für einen dreiphasigen 480-V-Wechselstrom-Netzanschluss unterstützen. Die doppelwandige Gehäusekonstruktion mit 60 mm Mineralwolle-Isolierung erreicht eine Feuerwiderstandsdauer von 60 Minuten gemäß DE 1363-1 und erfüllt damit die Anforderungen der NFPA 855 für Energiespeichersysteme im Außenbereich. Die Ausbreitung thermischer Durchbrüche wird durch Keramikfaser-Trennwände zwischen den Zellen gemindert, ergänzt durch ein Entlüftungssystem, das Gase zu einem sicheren Ableitpunkt in 2 Metern Höhe leitet.
Im Upstream-Bereich der Öl- und Gasindustrie unterstützt der Outdoor-Schrank BESS die Fernsteuerung von Bohrlochköpfen und die Lastumschaltung bei elektrischen Tauchpumpen (ESP). Eine typische Anlage am Standort im Permbecken nutzt 300 kWh Speicherkapazität, um den Spitzenbedarf von 150 kW während des Hydraulic-Fracturing-Einsatzes abzufedern, wodurch die Laufzeit der Dieselgeneratoren um 40 % und der Kraftstoffverbrauch um 12.000 Liter pro Jahr gesenkt werden. Die Schutzart Staubdicht und spritzwassergeschützt des Schranks widersteht Sandstürmen und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 95 %, während die Kältebeständigkeit bis -30 °C einen zuverlässigen Start von 200-kW-Frequenzumrichtern unter arktischen Winterbedingungen gewährleistet. Die integrierte Lichtbogenfehlererkennung gemäß UL 1699B und die Erdschlussüberwachung gemäß IEEE 1428 sorgen in Verbindung mit geeigneten Spülsystemen für die Sicherheit des Personals in klassifizierten Gefahrenbereichen der Zone 2. Zur Reduzierung der Methanemissionen ermöglicht der Schrank einen Betrieb ohne Generator für bis zu 6 Stunden pro Tag, wodurch die Scope-1-Emissionen um 18 Tonnen CO2e pro Jahr und Einheit gesenkt werden.
Betreiber von Offshore-Windparks setzen den Schaltkasten zur Notstromversorgung der Turbinen und zur Netzfrequenzregelung ein. Eine in einem Windpark in der Nordsee installierte 500-kWh-Einheit liefert 15 Minuten lang eine Frequenzregelung von 2 MW und erfüllt damit die Anforderungen der Norm DNV-GL-ST-0142 für Offshore-Energiespeicher. Die Salznebelbeständigkeit des Schranks übersteigt 1.000 Stunden gemäß ASTM B117 ohne Beschichtungsverschleiß, was für eine 20-jährige Lebensdauer in marinen Umgebungen entscheidend ist. Vibrationstests gemäß IEC 60068-2-6 bei 5–100 Hz und einer Beschleunigung von 2 g gewährleisten die strukturelle Integrität unter Sturmbedingungen. Der modulare Aufbau ermöglicht eine schrittweise Kapazitätserweiterung bei steigender Leistung des Windparks, wobei jedes 100-kWh-Modul das Gesamtgewicht von 3.500 kg bei voller Beladung um 400 kg erhöht. Der Korrosionsschutz umfasst ein dreischichtiges Beschichtungssystem: 80 µm zinkhaltige Grundierung, 120 µm Epoxid-Zwischenbeschichtung und 60 µm Polyurethan-Deckschicht, validiert durch einen 2.000-stündigen Salznebel-Test gemäß ISO 9227.
Bergbaubetriebe nutzen die Anlage zur Unterstützung von Muldenkippern und zur Spitzenlastabdeckung bei Förderbändern. In einer chilenischen Kupfermine senkt eine 400-kWh-Anlage die Netznutzungsgebühren während der Nachmittags-Spitzenzeiten um 35 % und spart so jährlich 180.000 US-Dollar an Stromkosten ein. Der Schrank arbeitet in 4.500 Metern Höhe mit einer um 8 % reduzierten Nennleistung pro 1.000 Meter über dem Meeresspiegel und behält dabei bei 3.000 Metern eine Rundlauf-Wirkungsgrad von 92 % bei. Der Staubschutz übertrifft die IP6X-Anforderungen und wurde durch eine 8-stündige Exposition gegenüber 2 kg/m³ Quarzstaub gemäß IEC 60529 validiert. Die bodengestützte Bauweise des Schranks macht Aushubarbeiten in felsigem Gelände überflüssig; die Installation ist mit einem 5-Tonnen-Kran und zwei Technikern in 4 Stunden abgeschlossen. Das Wärmemanagement hält die Batterietemperatur auch bei einer Umgebungstemperatur von 50 °C unter 45 °C, wobei Lüfter mit variabler Drehzahl zum Einsatz kommen, die durch PID-Algorithmen gesteuert werden. Für den Einsatz im Untertagebau kann der Schrank mit explosionsgeschützten Gehäusen konfiguriert werden, die die Anforderungen von ATEX II 2G Ex d IIB T4 erfüllen, mit Druckentlastungsplatten, die für einen Berstdruck von 10 kPa ausgelegt sind.
Kraftwerke integrieren den Schaltkasten zur Gewährleistung der Schwarzstartfähigkeit und zur Glättung erneuerbarer Energien. Eine 200-kWh-Einheit in einem Gas- und Dampfturbinenkraftwerk liefert 12 Minuten lang 1 MW Schwarzstartleistung und erfüllt damit die NERC-PRC-006-Normen für die Netzwiederherstellung. Die Dauerabgaberate des Schaltkastens von 0,5 C unterstützt eine Last von 250 kW über 2 Stunden und ermöglicht es den Hilfssystemen der Gasturbine, die Synchrondrehzahl zu erreichen. In Photovoltaik-Parks erreicht ein 500-kWh-Schrank in Kombination mit 1-MW-Solaranlagen einen Eigenverbrauch der erzeugten Energie von 95 % und reduziert so die Einspeisebegrenzungsverluste um 18 % pro Jahr. Die Modbus-Schnittstelle des Schranks lässt sich über das IEC 61850-Protokoll in die DCS-Systeme der Anlage integrieren und bietet eine Reaktionszeit von unter 20 Millisekunden für automatische Erzeugungssteuerungssignale. Bei Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen kann der Schrank mit der Leistung der Dampfturbine synchronisiert werden, um in Zeiten geringer Nachfrage überschüssige Energie aufzunehmen und bei Lastwechseln abzugeben, wodurch der Gesamtwirkungsgrad der Anlage um 3–5 % verbessert wird.
Leading Top Union verfügt über die Zertifizierung nach ISO 3834-2 für das Schmelzschweißen von Stahlkonstruktionen, wodurch sichergestellt wird, dass jeder Gehäuserahmen die Ausführungsklasse EN 1090-2 EXC3 erfüllt, wobei die Schweißqualität durch Ultraschallprüfungen gemäß ISO 17640 überprüft wird. AWS D1.1-zertifizierte Schweißer gewährleisten eine 100-prozentige Rückverfolgbarkeit aller tragenden Verbindungen, wobei die Schweißfestigkeit bei S355J2+N-Stahlblechen 480 MPa übersteigt. Das Gehäuse des Schranks wird in einer hauseigenen Kammer einer 24-stündigen Staubdicht und spritzwassergeschützt-Prüfung unterzogen, bei der gemäß IEC 60529 Wassersprühstrahl mit 12,5 l/min aus 3 Metern Entfernung aufgebracht wird. Für alle Stahlkomponenten werden Werkstoffzertifikate gemäß DE 10204 3.1, Verzinkungszertifikate gemäß ASTM A123 sowie Prüfberichte für Batteriezellen gemäß IEC 62619 von einer UL-anerkannten Prüfeinrichtung bereitgestellt. Jedes Batteriemodul wird einer 100-prozentigen Kapazitätsprüfung bei einer Lade-/Entladerate von 0,5 C unterzogen, wobei das Akzeptanzkriterium mindestens 98 % der Nennkapazität bei 25 °C beträgt.
Eine 15.000 m² große Produktionslinie im Werk Suzhou ist auf Gehäuse für Energiespeicher spezialisiert und verfügt über eine Jahreskapazität von mehr als 2.000 Schränken. Jede Einheit durchläuft eine 100-prozentige Funktionsprüfung, einschließlich Isolationswiderstand bei 2.500 VDC gemäß IEC 62109, dielektrischer Festigkeit bei 3.500 VAC für 60 Sekunden und Erdungswiderstand unter 0,1 Ohm gemäß UL 1741. Eine umfassende 5-Jahres-Garantie deckt die Beibehaltung der Batteriekapazität von über 80 % sowie die Korrosionsbeständigkeit des Gehäuses ab, mit einer optionalen 10-Jahres-Garantieverlängerung für Offshore-Anlagen. Die technische Dokumentation umfasst 3D-CAD-Modelle im STEP-Format, elektrische Einstrichschaltpläne und Finite-Elemente-Analyseberichte für Windlasten bis zu 180 km/h gemäß ASCE 7-16. Das Ingenieurteam erstellt standortspezifische thermische Simulationen mittels CFD-Modellierung, um die Positionierung der Lüfter und den Luftstrom für Umgebungstemperaturen von bis zu 55 °C bei Installationen in Wüstengebieten zu optimieren. Für Erdbebengebiete werden verstärkte Rahmen angeboten, die der Erdbebenkategorie D der IBC 2021 entsprechen, wobei die Berechnungen der Grundschubkräfte von externen Bauingenieuren überprüft werden.
Weltweit tätige EPC-Unternehmen schreiben Leading Top Union-Schränke für Projekte vor, bei denen die gleichzeitige Einhaltung mehrerer internationaler Normen erforderlich ist. Die CE-Kennzeichnung gemäß der EU-Niederspannungsrichtlinie 2014/35/EU und der EMV-Richtlinie 2014/30/EU ist vorhanden, wobei die Typenprüfung durch den TÜV Rheinland als unabhängige Stelle durchgeführt wurde. Für nordamerikanische Projekte werden die UL 9540-Zulassung für Energiespeichersysteme und die Konformitätsdokumentation gemäß NFPA 855 bereitgestellt. Die DNV-GL-Typenzulassung für Offshore-Anwendungen wird unterstützt, einschließlich Vibrations-, Stoß- und Neigungsprüfungen gemäß DNV-CP-0415. Das Qualitätsmanagementsystem ist nach ISO 9001:2015 zertifiziert, mit jährlichen Überwachungsaudits durch SGS. Die Lieferzeiten betragen durchschnittlich 8–12 Wochen für Standardkonfigurationen, wobei für Einheiten mit 100–200 kWh eine beschleunigte Lieferung innerhalb von 6 Wochen möglich ist. Vor-Ort-Unterstützung bei der Inbetriebnahme wird innerhalb von 48 Stunden an jedem Standort weltweit bereitgestellt, mit Fernüberwachung über eine Cloud-Plattform zur Leistungsüberwachung in Echtzeit und Warnmeldungen zur vorausschauenden Wartung. Für Projekte, die eine Integration von Batterien aus zweiter Hand erfordern, werden wiederverwendete LFP-Module mit 70–80 % Restkapazität angeboten, die getestet sind und eine Garantie für weitere 2.000 Ladezyklen bei 60 % Entladetiefe bieten.
| Parameter | Technische Daten |
|---|---|
| Leistungsbereich | 100–500 kWh |
| Abmessungen | Variiert: 1200 × 800 × 2200 mm bis 2400 × 1200 × 2200 mm |
| Schutz | Staubdicht und spritzwassergeschützt |
| Geräuschpegel | < 65 dB at 1m |
| Betriebstemperatur | -30 °C bis +50 °C |
| Gewicht | 800 – 3.500 kg (beladen) |
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