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Das Biohotel Eggensberger hat 2014 seinen Plan umgesetzt, auch bei der Energieversorgung eine Vorreiterrolle in der Hotelbranche einzunehmen: Der Stromverbrauch sollte zum größten Teil mit regenerativ erzeugtem Strom aus eigenen Anlagen abgedeckt werden.
Dazu wurde eine vorhandene Photovoltaik-Anlage von 50 auf rund 170 kWp vergrößert und ein Speichersystem mit Energiemanagement und USV-Anlage in das Hausnetz integriert. Bei einem Ausfall der öffentlichen Stromversorgung kann sich das Hotel über mehrere Stunden selbst versorgen und weiterhin Eigenstrom erzeugen.
Mit dem System kann das Hotel annähernd 72 % seiner Stromerzeugung selbst verbrauchen und rund 40 % seines Strombedarfs selbst decken.
Das Biohotel Eggensberger hat sich ganz dem Ziel verschrieben, seinen Gästen höchsten Komfort zu bieten – ohne die Umwelt unnötig zu belasten. Zu diesem Zweck setzt das erste zertifizierte Biohotel im Allgäu seit fast 20 Jahren unter anderem auf die Verwendung von Bio-Lebensmitteln und Naturprodukten.
„2014 wollten wir auch in Bezug auf Energieeffizienz eine Vorreiterrolle in der energieintensiven Hotelbranche einnehmen. Unser Plan war es, unseren Eigenverbrauch mit erneuerbaren Energien, die zum größten Teil selbst gewonnen werden, abzudecken“, berichtet Andreas Eggensberger, Geschäftsführer der Eggensberger OHG.
Dies sollte vor allem durch die Erweiterung der bereits bestehenden Photovoltaik-Anlage von 50 auf 170 kWp gelingen. Einen geeigneten Partner fand der Betreiber mit GermanPV. Das herstellerunabhängige PV-Systemhaus entwickelt gemeinsam mit anderen in der Sonnenstromtechnik aktiven Unternehmen ganzheitliche Energiekonzepte. Eggensberger: „Gerade die Unabhängigkeit von einem bestimmten PV-Hersteller war für uns ein wichtiges Argument für die Beauftragung.“
Maximierung der Eigenstromnutzung
Zu Beginn des Projekts analysierte GermanPV den Strombedarf des Hotels. Im Rahmen dieser Untersuchungen stellten die Experten fest, dass der Verbrauch im Tagesverlauf kontinuierlich ansteigt, bis er etwa um 18 Uhr sein Maximum erreicht. Dabei beträgt die Grundlast 20 kW mit Leistungsspitzen von bis zu 112 kW. Der Einsatz einer größer dimensionierten Anlage – eine PV-Leistung von 167,8 kWp wurde angestrebt – würde also dazu führen, dass an sonnenreichen Tagen besonders in der Mittagszeit mehr Energie produziert wird als im Hotel benötigt wird.
Am Abend, wenn die Produktion der PV-Anlage nachlässt beziehungsweise endet, steht dagegen nur wenig Eigenstrom zur Verfügung. Sollte das Hotel aber vor allem im Sommer weitestgehend unabhängig vom öffentlichen Stromnetz sein, müsste ein hoher Grad an Eigenstromversorgung erreicht werden. Da in einem Hotel nur ein geringer Spielraum für die Verlagerung der Stromnachfrage existiert, kann dies nur gelingen, wenn die tagsüber produzierte Überschussenergie gespeichert und erst bei konkretem Bedarf wieder abgegeben wird. Hierfür arbeitet GermanPV mit Riello Power Systems zusammen. Das Unternehmen hat eigens für die Ergänzung von PV-Anlagen und anderen regenerativen Energiequellen den SPS-Speicher (Sirio Power Supply) entwickelt.
„SPS-Speicher können beliebig viele kleine bis mittlere Systeme der Stromerzeugung aus verschiedenen Energiequellen integrieren und managen, beispielsweise Solar- und Windenergie sowie BHKW und USV-Anlagen“, umreißt Mathias Sigl, Geschäftsführer der Riello Power Systems GmbH, Neufahrn / Grüneck, den Funktionsumfang. Durch einen externen Batteriespeicher, der für die Anforderungen der Last dimensioniert ist, erlaubt es das Gerät, Strom zu speichern und bei Bedarf leistungsgerecht in das Hausnetz einzuspeisen. Hierbei kann ein Wirkungsgrad von 96 % erreicht werden. So ist es dem Hotelbetrieb möglich, weitgehend unabhängig vom öffentlichen Netz zu sein und seine Stromerzeugung optimal für den Eigenbedarf einzusetzen.
Energiemanagement und USV
So übernimmt die Anlage das Management aller Energiequellen inklusive der eigenen Erzeugungsanlagen und der Verbraucher. Die Steuerung und Überwachung der eingesetzten Bleigel-Batterien erfolgt über das integrierte Programm „Battery Care System“. Dieses stellt die Leistungsfähigkeit sowie Zuverlässigkeit der Batterien sicher, indem die Ladung mit zwei Spannungskennlinien erfolgt, um den notwendigen Ladestrom zu optimieren. Damit zusätzlich die Lebensdauer verlängert wird, verfügt das System über eine temperaturabhängige Spannungskompensierung und einen Entladungsschutz. Durch den integrierten Ausgangstransformator wird die galvanische Trennung zwischen Verbraucher und Batteriesystem gewährleistet.
„Doch im Gegensatz zu handelsüblichen Systemen verfügt der SPS-Speicher nicht nur über alle Funktionalitäten eines Speichers, sondern auch über die einer Doppelwandler-USV“, so Eggensberger. „Das war einer der ausschlaggebenden Gründe, warum wir uns für dieses Produkt entschieden haben.“ Mit der integrierten Anlage zur unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV) bietet der SPS-Speicher zusätzlich Schutz für alle angeschlossenen Verbraucher. Gleichzeitig verbessert das Gerät durch Ein- und Ausgangsfilter die Stromqualität. Dies ist wichtig, da vor allem regenerative Energieanlagen anfällig für Netzprobleme, beispielsweise Verzerrungen, Spannungsabfälle und -spitzen sowie Frequenzschwankungen, sind.
Drei Anwendungsfälle
Im Hotel Eggensberger ist nun seit April 2014 das Modell SPS 200 mit einer Nennleistung von 200 kVA und einem maximalen Ladestrom von 432 A in Betrieb. Das Aufladen der Batterien erfolgt hierbei durch die PV-Anlage sowie das mit Biogas betriebene BHKW oder über das Stromnetz. Dabei muss zwischen drei Fällen unterschieden werden: ausreichende, geringe und keine Sonnenenergie.
Bei ausreichender Sonneneinstrahlung wird der Verbrauch komplett von der PV-Anlage getragen. Die Batterien werden mit der erzeugten Überschussenergie als Rückstrom über den Bypass der SPS-Anlage geladen, Strom aus dem öffentlichen Netz wird dafür nicht genutzt. Ist die Batterie geladen, wird die restliche Energie dem öffentlichen Netz zur Verfügung gestellt. Hierbei kann eine Überschusseinspeisung ohne Wirkungsgradverlust garantiert werden, da die PV-Anlage direkt über einen Statischen-Bypass an das öffentliche Netz gekoppelt ist.
Fällt der Solarertrag – beispielsweise bei schlechtem Wetter oder in den Morgen- und Abendstunden – geringer aus, liefert die Batterie die notwendige Differenz. In den Nachtstunden und wenn die Batterie leer ist, wird das Hotel über das öffentliche Netz versorgt. Gleichzeitig sichert der SPS-Speicher das Hausnetz gegen Störungen und mit der integrierten USV gegen Ausfälle der öffentlichen Versorgung ab. „Da so bei einem Stromausfall durch die USV das Hotel noch über mehrere Stunden mit Strom versorgt wird, kann auch in diesem Fall weiterhin Eigenstrom erzeugt und vor allem genutzt werden – ohne ein Bezugsnetz wäre dies nicht möglich“, erklärt Sigl. Mithilfe der USV wird zudem die Erzeugungsanlage vom öffentlichen Netz getrennt.
Bis zu 72 % Eigenstromnutzung
In den ersten Monaten nach der Installation unterstützten Service-Techniker von Riello Power System die Feineinstellung des SPS-Speichers. Sigl: „Bei diesem Projekt galt es, nicht nur ein komplexes Lastprofil – Beleuchtung, Heizung, Klimaanlage, Küche, E-Ladestationen – zu beachten, sondern auch ein ebenso komplexes Erzeugungsprofil. Hierfür mussten wir verschiedene Einstellungen testen und überprüfen, um einen reibungslosen Betrieb zu garantieren.“
Seitdem läuft die Anlage störungsfrei. Mit 90 kWh – 45 kWh für den täglichen Verbrauch sowie 45 kWh zur Absicherung bei Stromausfällen – verfügt das Hotel Eggensberger über Deutschlands größte Speicheranlage in einem Hotel. Sie ermöglicht es dem Betreiber, bis etwa 72 % des mit der PV-Anlage erzeugten Stroms selbst zu nutzen.
Dadurch gehört das Hotel nicht nur zu den umweltfreundlichsten in Deutschland – etwa 40 % des Bedarfs können durch Eigenstromerzeugung gedeckt werden –, sondern es kann jährlich einen Großteil der Energiekosten einsparen: Sie sind seit der Nutzung des Speichers von etwa 7 auf unter 5 % des Umsatzes gesunken. „Dieses Budget können wir wiederum in zusätzliches ökologisches Engagement investieren“, zeigt sich Eggensberger zufrieden. „Die Einsparungen ermöglicht es uns, regional erzeugtes Biogas für das Gästeauto und das Blockheizkraftwerk dazuzukaufen.“ •
Bild: GermanPV
Der Stromverbrauch steigt im Tagesverlauf kontinuierlich an, bis er etwa um 18 Uhr sein Maximum erreicht.
Bild: Biohotel Eggensberger / S. Lang
das Management
aller Energiequellen inklusive der eigenen Erzeugungsanlagen und der Verbraucher. Die Steuerung und Überwachung der
eingesetzten Bleigel-
Batterien erfolgt
über das integrierte Programm „Battery Care System“.
Bild: Riello Power Systems
oder über das Stromnetz. Dabei muss zwischen drei Fällen unterschieden werden: ausreichend (oben), geringe (Mitte) und keine Sonnenenergie (unten).
Bild: Biohotel Eggensberger / S. Lang
eigenen „Sonnen-Strom“-Tankstelle.
Weitere Informationen
Biohotel Eggensberger
Das 1976 von der Familie Eggensberger gegründete Biohotel Eggensberger gilt als das erste zertifizierte Biohotel sowie das erste klimaneutrale Hotel im Allgäu. Hierfür achten die Betreiber auf die Schonung der Umwelt durch die Verwendung von Bio-Lebensmitteln sowie Naturkosmetik und auf Naturmaterialien zur Ausstattung der Gästezimmer. Die Nutzung regenerativer Energien sowie die Bereitstellung von E-Autos tragen ebenfalls zu einer positiven Klimabilanz bei. So fallen die CO2-Emissionen pro Übernachtung um bis zu 50 % geringer als bei konventionellen Hotels aus.
