Notstromaggregate: Was ist zu bedenken?

Ohne Strom läuft auf den meisten Betrieben nichts. Wenn die Stromversorgung beispielsweise durch einen Blitzeinschlag oder umgeknickte Strommasten zusammenbricht, ist es besonders für tierhaltende Betreibe wichtig, eine einsatzbereite Ersatzstromanlage zu haben. Notstromaggregate können in einem solchem Notfall die Stromversorgung des Betriebes aufrechterhalten. Mittels Schaltvorrichtung wird dann von Netz- auf Ersatzbetrieb umgestellt.

Bei einem Stromausfall ist eine ausreichende Versorgung der Tiere mit Frischluft, Futter und Wasser nicht sichergestellt, deshalb sollte ein Notstromaggregat bereitstehen und dies nicht nur um Vorschriften einzuhalten. Jeder Tierhalter hat auch ein hohes Eigeninteresse, Belastungen und Schäden durch den Ausfall der Fütterungs- und Lüftungsanlage zu verhindern.

Elektronische Geräte wie Steuerungscomputer und Regeleinrichtungen reagieren empfindlich auf mögliche Frequenzschwankungen, so dass es zu Fehlfunktionen und Ausfällen kommen kann. Vor diesem Hintergrund sind die Anforderungen an Notstromaggregate bei diesen Techniken dementsprechend höher.

Ein anderes, ebenfalls wichtiges Auswahlkriterium ist die unterbrechungsfreie Zeit der Stromversorgung. Dies bezeichnet den Zeitraum des Netzausfalles bis zur Übernahme der Stromversorgung durch das Notstromaggregat. Bei Zapfwellengeneratoren ist die Unterbrechungszeit, bedingt durch die erforderliche Schlepperbereitstellung, länger als bei stationären Notstromaggregaten. 

Vor der Auswahl eines Notstromaggregates ist also zu überlegen, in welchem Zeitraum die Versorgung sichergestellt werden kann und ob die Zeitspanne in einem vertretbaren Zeitrahmen liegt. Diese Frage stellt sich insbesondere bei Lüftungsanlagen, in denen nicht nur die Schadgaskonzentration in der Stallluft ansteigt, sondern möglicherweise auch die Lufttemperatur.

In den Sommermonaten sollte die Notstromversorgung in zwangsbelüfteten Ställen in deutlich unter einer Stunde hergestellt werden. Ansonsten drohen erhebliche Tierverluste. Auch eine zeitnah wieder funktionierende Wasserversorgung ist für tierhaltende Betriebe enorm wichtig. Bei produktionstechnischen Anlagen wie Fütterung oder konventioneller Melktechnik sind längere Ausfallzeiten der Stromversorgung eher zu tolerieren. Bei Melkroboterbetrieben ist das tolerierbare Zeitfenster deutlich kleiner.

Welche Leistung ist erforderlich?
Für die Berechnung der erforderlichen Aggregatgröße zur Notstromversorgung können der Gesamthausanschluss oder ausgewählte Geräte (Verbraucher) als Grundlage genommen werden.

Dann ist zur Leistungsauslegung des Notstromaggregates zu ermitteln, welche elektrischen Geräte und Einrichtungen im Notfall zeitgleich laufen müssen. Das sind bei schweinehaltenden Betrieben mit zwangsbelüfteten Ställen die vorhandenen Ventilatoren und die Fütterungsanlage und bei Milchviehhaltern die Geräte zur Milchgewinnung (Melk- und Kühltechnik).

Hinzu kommen unabhängig von der Tierart der Strombedarf für die Wasserversorgung, für zumindest einen Teil der Beleuchtung sowie für Steuerungscomputer und Alarmgeräte. Der elektrische Anschlusswert (kW) dieser Geräte ist anhand der Typenschilder an den Motoren festzustellen und zu addieren. 

Damit es im Notfall zu keiner Unterversorgung kommt und die höheren Anlaufströme einzelner Motoren abgedeckt werden, ist ein pauschaler Zuschlag auf den errechneten Leistungsbedarf von ca. 25 % zu empfehlen. Die Geräteleistung von Notstromaggregaten wird üblicherweise in kVA (Kilovoltampere) angegeben. Damit werden neben der Geräteleistung auch die elektrische Schein- und Blindleistung bewertet. Um die Scheinleistung des Notstromgenerators zu ermitteln, muss der errechnete kW-Wert durch 0,8 (cos phi) geteilt werden. Beispiel: 30 kW Leistungsbedarf plus 25 % Zuschlag geteilt durch 0,8 = 46,8 kVA. 

Um die Notstromaggregate im Einsatzfall nicht zu überlasten, können Geräte mit einem großem Leistungsbedarf wie z. B. elektrische Güllerührwerke, die nicht zeitgleich zum Melken laufen müssen, vom Elektriker so abgesichert werden, dass sie bei Notstrombetrieb nicht zugeschaltet werden können. 

Geräteausstattung
Empfehlenswert sind Notstromaggregate mit einer Haus- und Feldumschaltung und einem Über- und Unterspannungsschutz. An der Elektroanlage wird in der Regel hinter dem Zähler des Energieversorgers ein Umschalter eingebaut, mit dem man die gesamte Anlage von Netz- auf Notstrombetrieb umschalten kann.

Das Notstromaggregat wird mit einem Verbindungskabel angeschlossen. Des Weiteren muss meistens eine Erdungsanlage vorhanden sein. Der Einspeisepunkt in das Betriebsnetz muss von einem Elektriker hergestellt werden.

Wichtig ist, dass durch das Notstromaggregat keine Rückwirkung in das öffentliche Stromnetz ausgehen kann. Dazu sind entsprechende Netz-O-Notstromschalter (Trenneinrichtung) vom Elektriker zu installieren. 

Um im Notfall möglichst schnell die Stromversorgung herstellen zu können, sollte das Notstromaggregat entweder an der Anschlussstelle aufgestellt sein oder in der Nähe freizugänglich bereitstehen. Sind die Notstromaggregate ständig im Stallbereich aufgestellt, ist bei den stationären und zapfwellen Geräten besonders auf den Geräteschutz vor Staub und Feuchtigkeit zu achten. Bei der Frage nach dem optimalen Aufstellungsort sollten auch die Aspekte der Be- und Entlüftung, des Lärmschutzes, der Abgasführung oder auch der Zugänglichkeit beachtet werden. 

Ein wichtiger Punkt bei der Planung der Notstromversorgung ist, dass bei weiter entfernten Ställen häufig ein anderer Stromanschluss vorliegt und somit bei einem flächendeckenden Stromausfall weitere Notstromaggregate erforderlich sind.

Ebenso ist sicher zu stellen, dass bei einem Stromausfall, die Alarmauslösung (Batterie) sichergestellt ist. Batterien sind in regelmäßigen Abständen zu wechseln und das Alarmgerät auf Funktion zu prüfen. Zu bedenken ist, dass unter Umständen das Telefonnetz zusammenbricht. Für diesen Fall sind optische (Signalleuchte) oder akustische Signale (Signalhorn) am Alarmgerät vorzuhalten.

Eine PV-Anlage eignet sich nicht automatisch zur Notstromversorgung, selbst bei Sonnenschein muss bei einem Netzstromausfall die PV-Anlage ausreichend Strom (z. B. aus Batterien) erhalten. Denn in der Regel handelt es sich um netzgekoppelte Anlagen, die auf eine externe Stromversorgung angewiesen sind.

Zapfwellengeräte
Vor allem in der Landwirtschaft sind Zapfwellenaggregate weit verbreitet. Hierbei ist der Generator auf einem Gestell mit Dreipunktanhängung montiert. Zum Antrieb wird ein Schlepper des Betriebes eingesetzt. Die in etwa erforderliche Schleppergröße in kW sollte mindestens zweimal größer sein, als die erforderliche Generatorleistung in kVA (z.B. 46,8 kVA x 2 = ca. 95 kW).

Der Schlepper muss die erforderliche Zapfwellendrehzahl auch unter Belastung halten können, da Drehzahländerungen zu Frequenzschwankungen beim Generator führen. Je gleichmäßiger die Motordrehzahl, umso gleichmäßiger die Nennfrequenz. Neue Schlepper mit modernem Motormanagement regeln schnell und automatisch die Motordrehzahl bei unterschiedlichen Belastungen nach. Des Weiteren ist zu bedenken, dass immer ausreichend Diesel vorrätig ist. Verbraucht ein Schlepper vor dem Notstromaggregat ca. 10 l/Std., werden an einem Tag Stromausfall bereits 240 Liter Diesel benötigt.

Stationäre Geräte 
Komfortabler und ständig betriebsbereit sind stationäre Notstromaggregate mit fest installiertem Antriebsmotor. Diese Geräte können bei Stromausfall manuell oder auch automatisch gestartet werden und stellen so in kürzester Zeit die Stromversorgung wieder her. Die technische Ausstattung der Stromgeneratoren kann sehr unterschiedlich sein. In der Regel werden bei den stationären Geräten in der Landwirtschaft Dieselmotoren eingesetzt. Zusätzlich werden die Notstromautomatik, Schall- und Schutzhauben und zusätzliche Dieseltanks angeboten. 

Anschaffungspreise und Lieferzeiten
Für ein Notstromaggregat mit Zapfwellenantrieb und einer Leistung von 46,8 kVA liegt der Anschaffungspreis bei ca. 6.500 €, hinzu kommen die Kosten für den Einbau sowie Kleinmaterial von rund 1.900 €, so dass die Gesamtinvestition bei etwa 8.400 € netto liegt.

Im Vergleich dazu ist die Investitionssumme bei einem stationären Notstromaggregat und ähnlicher Größenordnung um ca. 10.000 € höher.
Aufgrund der hohen Nachfrage am Markt sind nicht nur die Anschaffungspreise gestiegen, auch die Lieferzeiten haben sich verlängert. Für ein Notstromaggregat mit Zapfwellenantrieb liegen sie vielfach bei etwa einem Jahr, bei stationären Geräten sind sie kürzer.   

Installation
Die Installation incl. der Inbetriebnahme des Notstromaggregats dauert normalerweise 1 bis 2 Tage. Diese Arbeiten sollten von einer kompetenten Elektrofirma mit Kenntnissen und Praxiserfahrungen bei Notstromaggregaten durchgeführt werden.

Es sollte mindestens die Schutzklasse IP 44 gewählt werden, um einen ausreichenden Schutz zu gewährleisten. Schutzklasse IP 44 heißt, dass der Schutz gegen Eindringen von festen Fremdkörpern größer als 1 mm und ein Schutz gegen Spritzwasser gegeben ist. Sind höhere Anforderungen zu erfüllen, z. B. staubgeschützte Gehäuse oder ein Feuchtigkeitsschutz gegen Strahlwasser (Wasserschlauch), ist eine höhere Schutzklasse erforderlich. 

Notstromaggregate einsatzbereit halten
Da Notstromaggregate nur selten benutzt werden und im Notfall auch einsatzbereit sein müssen, ist die Funktionsfähigkeit der Geräte regelmäßig zu überprüfen. Zapfwellengeräte sollten 3 - 4 mal pro Jahr betrieben werden, damit z. B. das Magnetfeld im Generator wieder erneuert wird. Notstromaggregate mit einem stationären Dieselmotor sollten einmal im Monat gestartet werden und etwa 30 Minuten Probelaufen. Dabei ist neben den üblichen Wartungsarbeiten am Motor (Schmieröl, Keilriemen, Kraftstoff- und Luftfilter) besonders auf die Startbatterie zu achten. Auch die maximal mögliche Lagerdauer des Kraftstoffes ist zu bedenken.

Neben der technischen Einsatzbereitschaft sollte auch ein Notfallplan vorhanden sein. Damit falls der Betriebsleiter mal nicht zuhause ist, z. B. auch Mitarbeiter oder Lehrlinge das Notstromaggregat in Betrieb nehmen können und somit die Stromversorgung sicherstellen.
 
Fazit
Bei der Planung und Umsetzung einer Notstromversorgung sind eine Menge Punkte zu bedenken, um alles richtig zu machen und im Notfall die Stromversorgung gesichert ist. Der Einsatz eines Notstromaggregates sollte für den Betriebsleiter möglichst einfach und sicher in der Handhabung sein. Die auf den Betrieb angepasste Notstromanlage sollte von einem Elektrofachmann geplant und eingebaut werden.