Kategorie-Archiv: Allgemein

Unterbrechungsfreie EDV Notstromabsicherung mit Powerball-Systemspeicher, wie geht das?

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Vor 14 Tagen haben wir unser Projekt „EDV Notstromabsicherung“ in einem grossen Schulungszentrum in Leverkusen vorgestellt. Jetzt wurden wir gebeten genauer zu erklären, warum die USV (USV = Unterbrechungsfreie Stromversorgung, Reaktionszeiten von kleiner 10 Millisekunden) bei Stromausfall nicht reagiert haben.

Das liegt daran, dass alle EDV Bereiche an den internen Notstromanschluss der Powerball Systemspeicher angeschlossen wurden. Geräte die mit diesem Notstromanschluss verbunden werden beziehen ihren Strom direkt aus dem Stromspeicher. Der Speicher ist somit ein Puffer zwischen Stromnetz und Endgerät. Die sensiblen USV-Einheiten kriegen gar nicht mit, dass ein Stromausfall stattfindet. EDV und USV wurden durch den Speicher bei diesem Projekt vom Stromnetz praktisch entkoppelt.

Der interne Notstromanschluss steht in jedem Powerball Professional Systemspeicher serienmäßig zur Verfügung. Er ist für Geräte gedacht, die bei Stromausfall auf keinen Fall ausfallen dürfen / sollen, wie zum Beispiel Umwälzpumpen, Melkmaschine, Kühlung, oder wie beim Projekt Leverkusen, die EDV.

PV Förderkürzungen ab Januar 2019 in Deutschland – was tun?

Das Wirtschaftsministerium will bereits ab Januar 2019 eine Kürzung der Photovoltaik Förderung für Anlagen ab 40 Kilowatt -peak in Kraft setzen. Der Gesetzentwurf des Bundeswirtschaftsministeriums sieht vor, die Förderung für Photovoltaikanlagen mit einer Leistung von 40 bis 750 kW um bis zu 20 Prozent zu reduzieren. In diese Leistungsklasse fällt ein Großteil der im Rahmen von Mieterstromprojekten realisierten Anlagen. Die Einspeisevergütung in Projekten mit größeren Anlagen würde automatisch um bis zu 60 Prozent reduziert. Das sorgt in der deutschen Solarbranche gerade für Verärgerung, besonders weil die Kürzung kurzfristig entschieden und mit heißer Nadel umgesetzt wird. Heute muss der Bundesrat der Gesetzesänderung noch zustimmen. Wir empfehlen bei Anlagen dieser Größenordnung über einen an Erzeugung und Verbrauch angepassten Systemspeicher nachzudenken. Damit lässt sich selbst erzeugte Strom zwischenlagern und zu mindestens 70 Prozent auch selbst verbrauchen. Die Wirtschaftlichkeit der Installation ist dann in der Regel nicht mehr von der Förderung abhängig, sondern vom Eigenverbrauch des selbst erzeugten Grünstroms. Außerdem können Betreiber Lastspitzen vermeiden und Gebäude mit einer Powerball Notstrominstallation gegen Stromausfall absichern.

Einfamilienhaus ohne Netzanschluss ist bezogen, Stromversorgung funktioniert

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Das hübsche, rote Einfamilienhaus Netzanschluss ist nun bezogen worden ©Powerball-Systems

Im August haben wir vom Einfamilienhaus ohne Netzanschluss in der Schweiz berichtet. Inzwischen ist der Neubau bezogen, die ersten kalten Tage hat das Haus hinter sich und wir wissen, dass die Stromversorgung ausschließlich mit Photovoltaik und einem 24 Kilowattstunden Powerball-Systemspeicher funktioniert. Wir versuchen aktuell ein Interview mit der Familie zu organisieren, um die Erfahrungen nicht nur von der technischen, sondern auch von Nutzerseite darstellen zu können.

 

Neue Überspannungsnormen ab 14. Dezember 2018 verpflichtend

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Schutz for Überspannung im Niederspannungsnetz ©PantherMedia

Im Oktober 2016 sind zwei neue Normen für Überspannungsschutz eingeführt worden, nämlich die Norm VDE 0100-443 und die Norm VDE 0100-534. Beide Normen werden ab dem 14. Dezember für Neuinstallationen verbindlich.

Mit den Normen sollen vor allem Steuer- und Kommunikationseinrichtungen vor Überspannungsschäden durch Blitzeinschlägen und dem Schalten großer Stromverbraucher geschützt werden.

Explizit werden mit der Norm VDE 0100-443 neben den induzierten Überspannungen aus Blitzeinwirkungen jetzt auch  Überspannungen aufgrund direkter Blitzeinschläge in die Niederspannungsversorgung berücksichtigt.

Auf der Seite des VDE finden Sie detailierte Informationen zum Thema, sowie ein Anschlussschema.

EDV Notstrom ohne Notsrombox

IAL  Bildungszentrum Leverkusen erhält EDV Notstromversorgung über internen Notstromausgang der Powerball Professional Modelle

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40/24 Kilowattstunden PBRO3 © POWERBALL-Systems AG/Mark Schamel

Am Mittwoch dieser Woche kamen  die in jedem Powerball Professional Model integrierten Notstromanschlüsse in großem Stil zum Einsatz. Das IAL Fortbildungszentrum in Leverkusen hat seine komplette EDV mit drei Powerball Systemspeichern PBRO3-Professional, mit 40 Kilowattstunden brutto, und 24 Kilowattstunden netto Kapazität, gegen Stromausfall gesichert.

Das System ist so geschaltet, dass die EDV direkt über die internen Notstromabgänge der Systemspeicher versorgt werden. Ein Stromspeicher versorgt ausschließlich den Server, die beiden anderen versorgen verschieden EDV Anschlüsse im Bildungszentrum.

Zusätzlich zu den Powerball Systemspeichern bleibt die bereits vorhandenen kleinen USV-Einheiten (USV = Unterbrechungsfreie Stromversorgung) in Funktion, die ein geregeltes Herunterfahren der EDV bei Stromausfall sicherstellen sollen.

Nach der Installation der Powerball Systemspeicher wurden vom Installationsteam Netzausfälle simuliert um die neue Anlage zu testen. Bei keinem Test  haben die sensiblen  USV- Einheiten reagiert. Alle EDV Verbraucher, die über die Notstromanschlüsse der Powerball Systemspeichern versorgt werden, wurden unterbrechungsfrei weiter mit Strom versorgt.

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Dachanlage auf dem IAL Bildungszentrum Leverkusen © IAL GmbH

Leverkusen ist vor allem bekannt als Chemiestandort und nicht durch grüne Energie. Umso besser, dass unser Kunde IAL (Institut für angewandte Logistik GmbH) seine Ideen von grüner Energie umgesetzt hat und die  Versorgung seines Bildungszentrums mit grünem Strom aus einer 30 Kilowatt-Peak Photovoltaik-Dachanlage realisiert hat. Die ist für den Eigenverbrauch im Bildungszentrum und  versorgt jetzt vor allem die drei neuen Powerball Stromspeicher.

Auch interessant ist, dass der Kunde explizit Blei-Akkutechnik verlangt hat, weil er sich intensiv mit Lithium-Ionen- und Blei-Batterietechnik auseinandergesetzt hat. Sicherheit und das 100 % Recycling der Bleiakkus waren ausschlaggebende Gründe für die Wahl von Blei-Akkutechnik.

Ein schönes Projekt, bei dem Photovoltaik zur Eigenversergung, EDV-Sicherheit, interne Notstromversorgung der Powerball Systemspeicher und Blei Akkutechnik in idealer Weise kombiniert werden konnten.

Drehstrom mit Stromspeicher im Notstrombetrieb

Ein Fallbespiel

Powerball Systemspeicher mit 24 :40 kWh mit Notstrombox und Dehstrom IMG_5087_B  Powerball Notstrombox und Drehstromanlage IMG_5085_B300

Drei Powerball Systemspeicher mit gesamt 40,32  Kilowattstunden Bruttokapazität liefern auch im Notstrombetrieb zuverlässig Drehstrom für den Betrieb der Wärmepumpe ©POWERBALL-Systems AG / Mark Schammel

Drehstrom für die Wärmepumpe  auch bei Netzausfall

Diese Woche hat die POWERBALL-Systems AG einen besonderen Fall in einem Neubau in der Nähe von Zürich bearbeitet. Der Kunde wollte eine Lösung für den Betrieb seiner Wärmepumpe bei Stromausfall, da sie die einzige Wärmequelle in seinem Neubau ist. Da die Wärmepumpe mit Drehstrom versorgt wird, musste der Powerball Systemspeicher auch im Notstrombetrieb Drehstrom liefern. Das hat einige Änderungen am Standard Setup erfordert.

Im vorliegenden Fall hatte der Kunde einen 40 Kilowattstunden Powerball Systemspeicher mit Notstrombox bestellt, explizit mit der Anforderung, dass seine Wärmepumpe bei Stromausfall weiter betrieben werden kann.

Unsere Supportleiter Mark Schammel hat die Batteriewechselrichter mit elektrischen Jumpern* so eingestellt, dass sie im Notstrombetrieb echten Drehstrom liefern. Der 24 / 40 Kilowatttsunden Powerball Systemspeicher besteht aus 3 Einheiten, die dafür so umgebaut werden mussten, dass ein Stromspeicher die Führung der andere beiden übernimmt, so dass alle drei gemeinsam einen sauberen Drehstrom liefern. Um die Kommunikation der Speicher untereinander im Notstromfall sicherzustellen wurden sie durch ein zusätzliches Kommunikationskabel verbunden, das bei normaler Stromversorgung entfällt.

Bei Stromausfall trennt die Notstrombox in Zukunft das Haus vom öffentlichen Netz und einer der drei Powerball Systemspeicher übernimmt die Steuerung der Drehstromerzeugung. So kann die Wärmepumpe auch im Notstrombetrieb weiter arbeiten, was gerade im Schweizer Winter wichtig ist.

Ähnlich gelöst wurde die dreiphasige Stromversorgung beim Neubau-Haus ohne Netzanschluss, beschrieben im Newsletter „Dieser Fisch geht keinem Energieanbieter ans Netz“.

Drehstrom für Gewerbe und Landwirtschaft auch bei Netzausfall

Für Gewerbetreibende und Landwirte ist die Kombination Drehstromversorgung und Notstrombetrieb mit Powerball Systemspeichern, zusätzlich zur massiven Steigerung der Unabhängigkeit vom Stromversorger, die saubere und zukunftsweisende Alternative zur Notstromlösung mit Generator und Verbrennungsmotor.


*Erklärung zu „Was ist ein Jumper“:

Jumper sind kleine Steckbrücken, die auf die Kontakte von Stiftleisten gesteckt werden und die Pins, auf die diese Jumper gesteckt werden, elektrisch miteinander verbinden. Damit werden die Batteriewechselrichter der drei Powerball Systemspeicher für den Drehstrombetrieb präpariert.

Brutto & Netto bei Lithium-Ionen und Blei

 © panthermedia / minervastock

© panthermedia / minervastock

Ganz entspannt erklärt

Immer heiß diskutiert –  die Netto und Brutto-Kapazitäten von Stromspeichern. Zum einen, weil Hersteller munter die Angaben durcheinanderwirbeln, zum anderen, weil jeder Batterietechnik andere Kapazitäten hat. Da wir bei Powerball sowohl Blei als auch Lithium-Ionen Akkus anbieten wollen wir heute kurz auf das Thema eingehen und haben für Sie Brutto und Nettokapazitäten von Powerball Blei- und Lithium-Ionen-Speichern visualisiert. Weil hier auch Nicht-Techniker lesen sei kurz erwähnt, dass jeder Stromspeicher eine nutzbare Kapazität (Netto) und eine Gesamtkapazität (Brutto) hat. Die Differenz zwischen Brutto- und Nettokapazität ist der Teil, bis zu dem einem Akku Energie entnommen werden kann, ohne Schaden zu nehmen. Bei einem Powerball Bleiakku ist dieser Rest 40 Prozent, bei einem Powerball Lithium-Ionen Akku (li-Io) sind es 20 Prozent.

Zu Vergleich haben wir jeweils die ersten 5 Powerball Stromspeicher mit Blei-Akkutechnik und mit Lithium-Ionen Akkutechnik nebeneinandergestellt. Was sofort ins Auge springt, ist der relativ große Unterschied zwischen Brutto- und Nettokapazität beim Bleispeicher und der relativ kleine Unterschied bei den Lithium-Ionen Speichern.

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Bei genauer Betrachtung werden Sie feststellen, dass die nutzbare Kapazität bei Blei- und bei Lithium-Ionen Stromspeichern nahezu identisch sind. Das hat anwendungstechnische Gründe. Wer eine Photovoltaikanlage puffern will, oder sein Eigenheim bei Stromausfall mit Notstrom versorgen will braucht eine Mindestkapazität. Die fängt für uns bei 5,4 Kilowattstunden (Lithium-Ionen) beziehungsweise bei  sechs Kilowattstunden (Bleispeicher) nutzbarerer Kapazität an. Der Unterschied bei den beiden Techniken liegt bei der Kapazität also in der Bruttokapazität. Das bedeutet nichts anderes, als das Bleispeicher etwas schwerer sind. Der Platzbedarf ist bei den ersten Modellen identisch, weil beide Speichertypen sich das gleiche Gehäuse teilen.

Brutto vernachlässigbar im stationären Einsatz

Das höhere Gewicht der Bleiakkus ist bei stationären Anwendung zu vernachlässigen. Dafür sind Bleispeicher was den Standort angeht unproblematisch und können fast überall betrieben werden. Wer also mehr Kapazität braucht, kann einen Powerball Lithium-Ionen Speicher im beheizten Technikraum platzieren und weitere Powerball-Blei-Speicher, z. B. in der unbeheizten Garage. Die Verbindung der Speicher erfolgt durch ein Strom- und ein Steuerkabel.

Die Vorteile des Bleispeichers sind nicht zu unterschätzen. Neben den technischen Eigenschaften ist das fast 100 % Recycling langfristig ein Argument. Das hatten wir vergangene Woche als zum Thema „Fast wie Gold“ -> Hier. Blei hat einen Recyclinggrad, der dem von Gold entspricht und gehört damit zu den nachhaltigsten Stoffen dieser Erde.

Trotzdem hat auch die Lithium-Ionen Akkutechnik ihre Vorzüge. Hier noch mal die beiden Akkutechniken im schnellen Vergleich

© POWERBALL-Systems AG

© POWERBALL-Systems AG

Und weil Powerball Stromspeicher so umwerfend flexibel sind können unsere Lithium-Ionen- und Blei-Stromspeicher munter verbunden und gemischt werden, heute, oder in ein paar Jahren, wie es der Anwender eben braucht. Denn gerade in der Energiewende ist nichts so sicher, wie der stete Wandel. Und mit einem Powerball Stromspeicher sind Sie darauf bestens vorbereitet.

Blei Batterien – fast wie Gold: Zuverlässig – sicher – wertvoll & nahezu 100 % Recycling

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Der Blei-Akku gehört zu den wohl bekanntesten und ältesten Stromspeichern. Bereits Thomas Alpha Edison hatte Bleibatterien in großem Stil industriell herstellen lassen um elektrische Energie für unterschiedliche Anwendungen zu speichern.  Als Starterbatterie für Verbrennungsmotoren haben sie weltweit die Vorstellung einer Leistungs-Batterie in den Köpfen der Menschen geprägt. Heute gibt es Bleibatterien in vielen Ausführungen, mit nassem, trockenem, oder gelförmigen Elektrolyt, als Starter-, Notstrom-, Traktions-, Solar- oder Stationärbatterie.

Allzeit bereit

Bleibatterien sind zuverlässig, sicher und liefern von Minus 25° Celsius bis plus 65° Celsius Energie. Bei extremen Plus- und Minustemperaturen liefern sie nicht die volle Leistung, aber sie liefern Energie. Andere Batterietechniken sterben bei Temperaturen knapp unter dem Gefrierpunkt bereits den Batterietod, da geht dann nichts mehr.

Bleibatterien sind relativ einfach aufgebaut, weshalb sich die Bestandteile gut trennen lassen. Das macht sie  – neben ihren anderen Vorteilen –  zum Recycling Weltmeister, mit einer  weltweiten Recycling Quote von nahezu 100 Prozent. Blei ist begehrter Rohstoff, der praktisch unbegrenzt recycelt werden kann und dessen Nachfrage laut Berzelius Metall, Europas größtem Batterierecyclingunternehmen für Bleibatterien jedes Jahr steigt.

100 % Recycling – wie Gold

Was selbst Fachleuten nicht bekannt ist, das Bleirecycling liegt mit dem von Gold bei nahezu 100 Prozent. Blei ist neben Gold der am besten wiederverwertete Rohstoff dieser Erde. Ein Gespräch mit, Berzelius Metall GmbH in Braubach, am Mittelrhein bei Koblenz zeigt, dass der Kreislauf des Bleiakku- Recycling ein geschlossenes System ist.

98 % einer Bleibatterie werden wiederverwertet

In einem Schredder zerkleinert werden die Batteriebestandteile danach getrennt und Metall und Kunststoff in separaten Prozessen zu neuem Rohstoff verarbeitet. Das Blei verlässt in großen Barren das Werk, die Kunststoffe werden zu Granulat verarbeitet und an die weiterverarbeitende Industrie verschickt.

Lediglich zwei Prozent  einer Bleibatterie werden nicht recycelt, weil sie im Wesentlichen aus nicht recyclingfähigen Kunststoffen bestehen. Bei Berzelius Metall werden auch diese zwei Prozent noch sinnvoll eingesetzt. Im Werk Stollberg werden sie bei der Bleischmelze im modernsten Schmelzreaktor Europas verfeuert. Mit der Abwärme des Schmelzreaktors produziert das Recyclingwerk wiederum Strom, der im Werk verbraucht wird.

Warum wir Bleibatterietechnik gut finden

Wer einen Stromspeicher mit Bleibatterien besitz ist auf der sicheren Seite.  Die Akkutechnik ist sicher, bewährt und hat am Ende ihres Lebenszyklus einen hohen Wert als Rohstoff.  Das ist monetär ein wichtiges Argument und es ist auch ein gutes Gefühl zu wissen, dass der Verwertungskreislauf zu fast 100 Prozent geschlossen ist. Das gibt es nur bei der Bleibatterie.

fast 100 % recycling©Alex Jung / POWERBALL-systems AG

Mit Anlauf über die Kante und dann in freiem Fall abwärts

Bungee Jumping Sequence ©PantherMedia/ammit

So könnte die Beschreibung zur weltweiten Preisentwicklung von Photovoltaik-Modulen lauten. Gewinner ist die Energiewende und Betreiber, die sich für ein Sonnenstromkraftwerk entscheiden oder schon entschieden haben, denn günstiger, zuverlässiger und einfacher kann Strom heute wohl kaum erzeugt werden.

Nach einem Photovoltaik Boom in China rückt Europa wieder in das Zentrum der Aufmerksamkeit chinesischer Modulhersteller. Photovoltaik ist die erneuerbare Energieform, die schnell realisiert werden kann, die inzwischen sehr preisgünstig geworden ist und die im Betrieb nur geringen Aufwand und Kosten verursacht.

Laut Untersuchung des Fraunhofer ISE liegen die jährlichen Betriebskosten einer Photovoltaikanlage bei rund einem Prozent der Investitionskosten. Das ist sehr niedrig. Durch die niedrigen Zinsen ist die Finanzierung aktuell sehr günstig. Gleichzeitig sind die Kosten seit 2006 jedes Jahr um rund 13 Prozent gesunken.

Der Preis der PV-Module ist seit 2006 stark gefallen und ist aktuell nur noch für knapp die Hälfte der Investitionskosten einer Photovoltaikanlag in der Leistungsklasse von10 bis 100 Kilowatt peak verantwortlich. Bei Kraftwerken größer 100 Kilowatt-peak oder kleiner 10 Kilowatt-peak können sich die Verhältnisse verschieben.

Entwicklung durchschnittlicher Endkundenpreis pro Kilowatt-peak für betriebsfertig installierte Photovoltaik-Dachanlagen 10-100kWp von 2006 -2016_1900 Pixel

Abb.1: Entwicklung durchschnittlicher Endkundenpreis pro Kilowatt-peak für betriebsfertig installierte Photovoltaik-Dachanlagen 10-100kWp von 2006 -2016 ©POWERBALL-Systems

Absolut sind die Systemkosten für Photovoltaikanlagen in 10 Jahren um über 75 Prozent  gesunken, so dass sie heute für Privathaushalte, Gewerbe und Landwirtschaft die wohl wirtschaftlichste und sauberste Form der Strombeschaffung sind. In Kombination mit Stromspeichern steigern Anlagenbetreiber den Eigenverbrauchs aus ihrer Photovoltaikanlage. Außerdem frieren sie langfristig ihre Stromkosten ein und steigern ihre Unabhängigkeit von Stromanbietern.

Einzelne Betreiber von Powerball-Systemspeichern erreichen Autarkiegrade von über 90 Prozent und sind mit dem jederzeit erweiterbaren Powerball Systemspeichern langfristig flexibel. Denn generell und im Besonderen in der Energiewende ist nichts so beständig wie der Wandel.

Autarkie oder Eigenverbrauch: was ist das wichtige & richtige Mass beim Stromspeicher?

Young woman in the field ©PantherMedia/Nobilior

Eigenverbrauchsquote und Autarkiegrad sind beides Werte, die direkt abhängig von der Größe der Photovoltaikanlage und dem Stromspeicher sind. Trotzdem beschreiben die Begriffe grundverschiedene Zustände.

Eigenverbrauchsquote

Eine sehr kleine Photovoltaikanlage kann eine Eigenverbrauchsquote von 100 Prozent haben, weil ihre gesamte Energie durch den Grundverbrauch des Hauses absorbiert wird. Der Autarkiegrad ist bei einer kleinen Photovoltaikanlage aber minimal, weil der Großteil des Strombedarfs aus dem öffentlichen Netz gedeckt wird. Je mehr Leistung eine Photovoltaikanlage liefert, desto mehr Photovoltaikstrom wird in das öffentliche Netz eingespeist werde, weil die Photovoltaik zeitweise mehr erzeugt als der Haushalt verbraucht.

Autarkiegrad

Der Autarkiegrad ist der Wert, der die Unabhängigkeit vom öffentlichen Netz beschreibt. Es gibt Anwender die erreichen 98 % Autarkie mit Stromspeicher und Photovoltaik. Das bedeutet, dass nur zwei Prozent der Energie aus dem öffentlichen Netz zugekauft werden. Das ist allerdings ein extremes Beispiel und funktioniert nur, wenn Photovoltaik, Stromspeicher und Nutzerverhalten ideal kooperieren. Üblich sind bei Powerball Stromspeicher – Photovoltaik Kombination rund 70 Prozent Autarkie.

Grundsätzliche Aussagen zu Eigenverbrauch  & Autarkie
  • Lokal erzeugte PV-Energie verringert den Netzbezug.
  • Je kleiner die Photovoltaikanlage, desto größer die Eigenverbrauchsquote.
  • Je größer die Photovoltaikanlage und der Speicher, desto größer die Autarkie. Aber, ab einer gewissen Größe von PV-Anlage und Speicher hat eine Vergrößerung beider Komponenten nur noch geringe Auswirkungen auf die Eigenverbrauchsquote und den Autarkiegrad. Deshalb werden Photvovoltaik, Stromspeicher und das Nutzerverhalten bei der Systemauslegung aufeinander abgestimmt. Powerball Systemspeicher können für jeden Anwenderfall individuell programmiert und skaliert werden.
  • Die Wirkung eines Heimspeichers wird durch den Autarkiegrad besser beschrieben als durch die Eigenverbrauchsquote.
  • Die Eigenverbrauchsquote verhält sich über das Jahr verteilt gegensätzlich zum Autarkiegrad. Die Autarkie ist im Sommer wesentlich höher als im Winter.
Autarkiegrad in Monaten 2017 ©Powerball-Systems AG / SOLAR-professionell
 

Powerball Systemspeicher und Autarkie

Für maximale Autarkie ist Flexibilität des Speichers und optimale Abstimmung von Erzeugern, Verbrauchern und Stromspeicher in jedem Anwendungsfall ausschlaggebend. Durch die Skalierbarkeit von Leistung und Kapazität und der freien Programmierung des Energiemanagements werden Powerball Systemspeicher auf jede Anwendung individuell zugeschnitten und können jederzeit an sich verändernde Bedingungen angepasst werden.

In der deutschen Untersuchung werden im Jahresmittel 50 Prozent Autarkiegrad erreicht. Powerball Anwender erreichen nach unserer Erfahrung 60 bis 70 Prozent. Das sind 10 bis 20 Prozent mehr. Damit sinkt auch der Strombezug. Wir werden das genau nachprüfen.