Notstromvorsorge

Ich bin Oberleutnant der Reserve und beorderter Reservist im Kreisverbindungskommando (KVK) des Landkreises Passau – einer Einheit aus Reservisten der Bundeswehr, die im Katastrophenfall die Bundeswehraktivitäten im Landkreis koordinieren und unterstützen. Das KVK veranstaltet jährlich einen Tag der Zivil-militärischen Zusammenarbeit (ZMZ) zu dem Vertreter verschieder Behörden eingeladen werden.

In diesem Jahr stand der Tag unter dem Motto „Blackout – Sicherstellung der Wasserversorgung bei längerem Stromausfall“.

Nach den Expertenvorträgen zum Thema Wasserversorgung durfte ich durfte einen Vortrag zum Thema „Stromversorgung unabhängig vom Netz“ beitragen:

Stefan Feilmeier ist Reservist und beordert im Kreisverbindungskommando (KVK) der Bundeswehr in Passau. Im Zivilberuf ist er Prokurist und Abteilungsleiter der FENECON GmbH, einem mittelständischen Unternehmen in Deggendorf/Fischerdorf und hat dort u. A. die Auswirkungen des Jahrhunderthochwasser 2013 hautnah miterlebt. FENECON ist Hersteller und Integrator von Stromspeichersystemen – also Systeme, um z. B. überschüssige Solarenergie tagsüber zu speichern um sie nachts zu verbrauchen. Als Informatiker beschäftigt sich Feilmeier vor allem mit Energiemanagementsystemen, also der Steuerung und sinnvollen Kombination von Photovoltaik und Batterien, aber auch der Integration von Wärmepumpen, E-Autos usw. und entwickelt dafür Systeme und Algorithmen. Er ist außerdem Vorstand der OpenEMS Association e.V., einem Zusammenschluss von Unternehmen, Universitäten und Instituten zur Entwicklung einer übergreifenden, offenen Plattform für Energiemanagementsysteme.

Wie kommt es zu einem Blackout?

Entscheidend für die Stabilität des Stromnetzes ist, dass Erzeugung und Verbrauch zu jedem Zeitpunkt genau gleich sind. Das deutsche Stromnetz ist dabei eingebunden in das Europäische Verbundsystem (EV). Der Vorteil dieses riesigen Netzverbundes ist, dass es sehr viele Erzeuger und Verbraucher verbindet, wodurch es einfacher ist, diesen Ausgleich zu schaffen.

Die Synchronisierung zwischen Erzeugern und Verbrauchern erfolgt über die Netzfrequenz. Diese beschreibt den Verlauf der Wechselspannung im Netz – die Zielgröße im EV sind dabei 50 Hz, d.h. 50 Schwingungen je Sekunde (20 ms). Da sich die Leistung der der Erzeuger und Verbraucher ständig ändern, muss die Netzfrequenz ständig nachjustiert werden. Gemäß definiertem Ablauf erfolgt dies im Normalfall durch den Einsatz von positiver und negativer Regelenergie und kann im Einzelfall zur Zu- oder Abschaltung von Kraftwerken und großen Lasten führen. Bei einer extremen Abweichung kommt es zu einem Blackout.

Großflächige Stromausfälle sind ein sehr seltenes Ereignis mit großer Wirkung für die Infrastruktur, aber auch für jeden persönlich. In der Praxis scheitert die Katastrophenvorsorge häufig an wirtschaftlichen Rahmenbedingungen; die große Herausforderung ist es deshalb, eine Stromversorgung unabhängig vom Netz möglichst wirtschaftlich sinnvoll zu ermöglichen.

Stromversorgung unabhängig vom Netz

Generell wird zwischen Notstrom und Ersatzstrom unterschieden:   

Für die Auslegung der Notstromversorgung ist darüber hinaus entscheidend, welche Leistung versorgt werden soll und wie lange diese Versorgung aufrechterhalten werden muss. Daraus ergibt sich die Nenn-/Dauerleistung des Generators sowie die Größe des Treibstofftanks und -vorrats bzw. die Größe der Batterie.

Zu beachten ist dabei, dass im Zuge der Sektorenkopplung von Strom, Wärme und Mobilität, der zukünftige Stromverbrauch potentiell steigen wird. Denken Sie dabei an E-Autos, aber auch an Wärmepumpen usw.

Technische Möglichkeiten

Technisch sind gängige Lösungen am Markt verfügbar:

Notstromaggregate sind eine gängige Möglichkeit. Bei einem günstigen Anschaffungspreis können Sie hohe Leistung versorgen. Der Nachteil ist, dass sie auf externe Treibstoffzufuhr angewiesen sind und regelmäßig gewartet werden müssen.

Notstrom-Solarbatterien sind meist kleine Kombinationen aus Solarmodul, Speicher und Laderegler, spezifisch für Notstrom – und Mobil- bzw. Outdooranwendungen. Aufgrund der niedrigen Leistung sind sie nicht geeignet für Ersatzstromanwendungen.

PV-Anlagen mit Batteriespeicher können im Normalbetrieb zum Eigenverbrauch oder zur Netzeinspeisung verwendet werden und dienen nur in Zweitverwendung der Notstromvorsorge. Trotzdem ist der größte Nachteil hier der sehr hohe initiale Anschaffungspreis im Vergleich zu den anderen Lösungen. Durch die Möglichkeit der solaren Wiederbeladung ist keine externe Treibstoffzufuhr erforderlich, um eine dauerhafte Versorgung – je nach Witterung – zu ermöglichen.

Diese Möglichkeiten können und sollten individuell kombiniert werden, um den Anforderungen für Versorgung bei Stromausfall zu genügen.

Nord-West-Rumänien-Tour

Eine Reise abseits ausgetretener Touristenpfade. Hier einer der schönste Kurztrips aus meiner Zeit in Rumänien:

  • Zeitansatz: mindestens 3 Tage
  • Optimale Jahreszeit: Sommer/Herbst

Nord-West-Rumänien-TourClujDie Tour beginnt und endet in Cluj-Napoca (Klausenburg), wenn Ihr mit dem Flugzeug anreist. Von dort nehmt Ihr euch einen Mietwagen und fahrt damit in Richtung Norden.

MocanitaErstes Ziel der Reise ist Vișeu de Sus. Mit der Mocănița (Wassertalbahn), der letzten regulär betriebenen Dampf-Waldbahn Rumäniens, erkundet Ihr die Tiefen des Maramureș Mountains Nationalparks.

Manastirea BarsanaNach einer entspannten Fahrt mit guter Verpflegung kommt Ihr nachmittags wieder zurück. Fest im Blick, das nächste Ziel: Mănăstirea Bârsana. Die Klosteranlage beeindruckt mit wunderschönen, nach herkömmlicher Holzbauweise errichteten Gebäuden, sowie den typischen Holzkirchen – die Maramureș einen Platz im UNESCO Welterbe sichern.

Sighetu MarmatieiNach diesem langen Tag an der frischen Luft, könnt Ihr den nächsten Tag nutzen, um mehr über die Geschichte Rumäniens zu erfahren. In Sighetu Marmației findet Ihr unmittelbar an der Grenze zur Ukraine in einem ehemaligen Gefängnis ein hervorragend aufbereitetes Museum über den Kommunismus und den antikommunistischen Widerstand in Rumänien.

Sapanta - Cimitirul VeselDoch, Ihr seid ja im Urlaub, deshalb soll auch der Spaß nicht zu kurz kommen. Auf geht‘s nach Săpânța zum Cimitirul Vesel („Fröhlicher Friedhof“). Die bunten Grabsteine zeigen Bilder und kurze Gedichte aus dem Leben und Sterben der Menschen, die dort begraben sind.

Satu MareEure Tour schließt Ihr mit Stil bei einer unschlagbar günstigen, leckeren, selbstgemachten Limonade und einer kleinen Shoppingtour in Satu Mare ab und philosophiert dann in Oradea darüber, warum Ihr nicht schon viel früher mal nach Rumänien gefahren seid.Oradea

Wenn Ihr die Tour machen wollt, sprecht uns einfach an. Es gibt noch viel mehr zu erzählen und zu entdecken…

Eclipse SmartHome: Energiemanagementsysteme mit Open Source Software entwickeln

Mein Vortrag im 4. solbat Anwenderforum am 05. Oktober 2015 zum Thema „Eclipse SmartHome: Energiemanagement mit Open Source Software entwickeln“:

FENECON - Stefan Feilmeier - Eclipse SmartHome

FENECON – Stefan Feilmeier – Eclipse SmartHome

Fazit: FENECON by BYD Stromspeichersysteme können optimal und flexibel integriert werden. Mit FEMS (FENECON Energie Management System) als Open Source Referenzimplementierung auf Eclipse SmartHome/openHAB-Basis geht es mit geringem Aufwand.

Bergwanderung: Poiana Neamțului – Cabana Bărcaciu

Die Karpaten in der Nähe von Hermannstadt (Sibiu) in Siebenbürgen (Transilvanien) laden gerade zu einer Bergwanderung ein. Nachdem ich sonst im deutsch- und englischsprachigen Internet nicht viel konkretes gefunden habe, hier ein kleiner Erfahrungsbericht:

  • Start: Poiana Neamțului, ca. 45 Minuten von Hermannstadt (Sibiu), südlich von Freck (Avrig)
  • Ziel: Cabana Bărcaciu (in Google Maps)
  • Aufstieg: ca. 2 1/2 Stunden
  • Abstieg: ca. 1 1/2 Stunden
  • Insgesamt: ca. 5 Stunden inklusive Auf- und Abstieg und in der Sonne liegen

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Masterarbeit „Loads management based on Photovoltaic and Energy Storage System“

Den Abschluss meines Masterstudiums „Embedded Systems“ an der Lucian-Blaga-Universität Hermannstadt bildet meine Masterarbeit („Dissertation“) mit dem Titel

Loads management based on Photovoltaic and Energy Storage System

Die Arbeit wurde betreut von Prof. Dr. Ing. Lucian Vinţan (scientific advisor) und Dr. Ing. Arpad Gellert (Coordinator) und ist in englischer Sprache verfasst.

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Advanced DSP – Report 1: Faster Digital Filters

Im Rahmen meines Masterstudiums „Embedded Systems“ an der Lucian-Blaga-Universität Hermannstadt ist folgender Report entstanden:

Report 1: Make digital filters run faster

Professor: Prof. Dr. Ing. Ioan Mihu
Kurs: Advanced Digital Signal Processing Methods

Der Report basiert auf einem Template von Professor Mihu und evaluiert verschiedene Methoden, um die Ausführgeschwindigkeit von digitalen Filtern zu optimieren.

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Serielle PC-zu-Microcontroller Kommunikation

Im Rahmen meines Masterstudiums „Embedded Systems“ an der Lucian-Blaga-Universität Hermannstadt ist folgendes Programm entstanden:

Professor: Conf. Dr. Ing. Daniel Morariu
Kurs: Embedded Systems Design

Das Programm ist aufgeteilt in eine Windows-Anwendung und ein Programm, das am Microcontroller läuft. Der Microcontroller, bzw. das Freescale Demo-Board, simuliert dabei ein Auto mit Blinker, Geschwindigkeit, usw. Es wird von der Windows-Anwendung über eine serielle Verbindung gesteuert.

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