Auf Baustellen ist eine zuverlässige Stromversorgung für Werkzeuge, Beleuchtung und Baustelleneinrichtungen erforderlich. Die temporäre Stromversorgung erfolgt in der Regel über Dieselgeneratoren oder durch den Anschluss an ein nahegelegenes Stromnetz. Allerdings haben Generatoren Lärm- und Emissionsprobleme und eine Netzanbindung ist nicht immer möglich. Energiespeichersysteme, entweder eigenständig oder in Hybridkonfigurationen, werden als Alternative für temporäre Energie eingesetzt. In diesem Artikel werden die praktischen Überlegungen zum Einsatz von Speicher auf Baustellen unter Bezugnahme auf die Ausrüstung von INJET HanCang behandelt.
Die Belastungen auf der Baustelle variieren im Laufe des Projektlebenszyklus. In der Anfangsphase sind die Belastungen, bestehend aus Beleuchtung und kleinen Werkzeugen, gering. Während der Rohbauphase erhöhen sich die Belastungen durch den Einsatz von Kränen, Schweißgeräten und Betonpumpen. Die Belastung ist durch hohe Einschaltströme der Motoren gekennzeichnet. Das Stromnetz muss in der Lage sein, diese Einschaltströme ohne Spannungseinbrüche zu liefern. Ein Batteriesystem mit einer hohen C-Rate-Fähigkeit kann diese transienten Lasten effektiver bewältigen als ein Generator, der zum Stillstand kommen oder Unterspannung verursachen kann. Die Batteriesysteme von INJET HanCang werden auf der Grundlage des Spitzenstartstroms des Motors spezifiziert und sorgen so für eine stabile Spannung beim Motorstart.
Auf städtischen Baustellen gelten Lärmschutzverordnungen, die den zulässigen Schallpegel zu bestimmten Zeiten begrenzen. Dieselgeneratoren erzeugen Motor- und Abgasgeräusche, die häufig die zulässigen Grenzwerte überschreiten. Batteriespeichersysteme arbeiten geräuschlos, sodass die Arbeit auch am frühen Morgen oder am späten Abend fortgesetzt werden kann, wenn strenge Lärmbeschränkungen gelten. Das Fehlen von Motorgeräuschen verbessert zudem die Kommunikation und Sicherheit vor Ort. Die Speicherbehälter von INJET HanCang sind mit zusätzlicher Akustikauskleidung für den Einsatz in städtischen Gebieten konzipiert, aber auch ohne diese sind Batteriespeicher leiser als ein Generator vergleichbarer Kapazität.
Baustellen, insbesondere in geschlossenen oder halbgeschlossenen Bereichen wie Tunneln oder Kellern, leiden aufgrund von Generatoremissionen unter schlechter Luftqualität. Die Exposition von Arbeitnehmern gegenüber Dieselabgasen stellt ein Gesundheitsrisiko dar. Durch den Einsatz von Batteriespeichern zur temporären Stromversorgung werden lokale Emissionen vermieden. Das Speichersystem wird extern oder über einen Netzanschluss an der Standortgrenze aufgeladen und die Batterie liefert Strom, ohne vor Ort Kraftstoff zu verbrennen. Dies verbessert die Luftqualität und verringert den Bedarf an Belüftung, die häufig beim Betrieb von Generatoren in engen Räumen erforderlich ist. INJET HanCang-Systeme werden im Tunnelbau und bei Tiefgaragenprojekten eingesetzt, bei denen ein emissionsfreier Betrieb erforderlich ist.
Wenn ein Netzanschluss verfügbar ist, kann die Baustelle einen temporären Stromverteiler verwenden, der an das Versorgungsunternehmen angeschlossen ist. Allerdings kann es sein, dass der Netzanschluss nicht ausreichend Kapazität für Spitzenlasten bietet oder der Standort weit vom Anschlusspunkt entfernt ist. Zwischen dem Netzanschluss und dem Bauverteiler kann ein Batteriesystem installiert werden. Die Batterie puffert die Netzversorgung, reduziert den Spitzenbedarf aus dem Netz und ermöglicht dem Standort die Nutzung eines kleineren, kostengünstigeren Anschlusses. INJET HanCang bietet Systeme mit Netzkopplungsfunktion, bei denen die Batterie außerhalb der Spitzenzeiten geladen und während der Spitzenaktivität am Standort entladen wird.
Da sich auf Baustellen häufig die Anordnung ändert, muss das Stromnetz entsprechend den Arbeiten verlegt werden. Auf Kufen oder Anhängern montierte Systeme ermöglichen eine Neupositionierung im Verlauf der Baustelle. In Dreiphasensystemen kann es zu Ungleichgewichten zwischen den Phasen kommen, wenn Werkzeuge ungleichmäßig angeschlossen sind. Der Batteriewechselrichter kann für einen Phasenausgleich sorgen, indem er Strom aus der starken Phase bezieht und die schwache Phase versorgt. Dies reduziert die Belastung des elektrischen Verteilungssystems und verhindert eine Überhitzung der Neutralleiter. Die dreiphasigen Wechselrichter von INJET HanCang sind für diese Phasenausgleichsfunktion konfiguriert und verbessern so die Systemstabilität.
Die Sicherheitsanforderungen für temporäre Elektroinstallationen auf Baustellen sind in Normen wie NFPA 70 festgelegt, die einen Erdschlussschutz und eine ordnungsgemäße Erdung erfordern. Das Speichersystem muss über einen Erdungsleiter verfügen, der mit dem Erdungssystem des Standorts verbunden ist. Der Wechselrichter verfügt über eine Erdschlusserkennungsfunktion, die auslöst, wenn ein Leckstrom erkannt wird. INJET HanCang-Systeme werden mit einem Erdungsset und Anweisungen für den Anschluss an die Erdungselektrode vor Ort geliefert. Die Dokumentation des Systems enthält die erforderlichen Erdungswiderstandswerte für den ordnungsgemäßen Betrieb.
Die Kapazität des Batteriesystems wird entsprechend der Belastung des Standorts und der Dauer der Arbeiten ausgewählt. Bei einem Standort, der acht Stunden am Tag in Betrieb ist, muss die Batterie für diesen Zeitraum Strom liefern, wenn kein Netzanschluss oder Generator-Backup vorhanden ist. Für die Dimensionierung ist ein Belastungsplan erforderlich, in dem die Werkzeuge und ihre Arbeitszyklen aufgeführt sind. Aus dem Gesamtenergieverbrauch über die Schicht wird dann die Batteriekapazität ermittelt. INJET HanCang bietet einen Dimensionierungsservice an, der anhand des Lastplans ein Batteriesystem mit ausreichender Kapazität empfiehlt, einschließlich eines Spielraums für temperaturbedingte Leistungsminderung und Alterung.
Bei Verwendung eines Generators kann ein Speichersystem hinzugefügt werden, um die Laufzeit des Generators zu verkürzen. Der Generator arbeitet nur nachts, um die Batterie aufzuladen, während die Batterie tagsüber, wenn der Standort aktiv ist, Strom liefert. Diese Strategie reduziert die Betriebsstunden des Generators und die damit verbundenen Wartungskosten. Dadurch kann der Generator auch mit konstanter Last laufen, was kraftstoffeffizienter ist als variable Last. Das Steuerungssystem von INJET HanCang verwaltet den Start-/Stoppplan des Generators basierend auf dem Ladezustand der Batterie und der Lastprognose.
Temporäre Stromversorgung für Baustellen erfordert zuverlässige, sichere und oft leise Lösungen. Energiespeichersysteme erfüllen diese Anforderungen, eliminieren gleichzeitig Emissionen und senken den Kraftstoffverbrauch. INJET HanCang bietet Speichersysteme, die tragbar, einfach zu installieren und auf die spezifischen Anforderungen von Bauarbeiten abgestimmt sind und eine praktische Alternative zu herkömmlichen reinen Generatoraufbauten darstellen.