Stromversorgung abgelegener Telekommunikationsbasisstationen – ohne Stromnetz

Die Herausforderung: Stromversorgung dort, wo das Stromnetz nicht hinreicht

Telekommunikationsbasisstationen funktionieren auch dann noch, wenn sie Hunderte von Kilometern von der nächsten Stromleitung entfernt liegen. Sie benötigen weiterhin rund um die Uhr sauberen und zuverlässigen Strom. Fällt eine Basisstation aus, verlieren ganze Gemeinden die Verbindung zur Außenwelt.

Genau vor diesem Problem standen Betreiber, die abgelegene Regionen versorgen wollten. Ihre Basisstationen befanden sich in Gebirgen, Wüsten und ländlichen Gebieten ohne Zugang zu einem zuverlässigen Stromnetz. Die alte Lösung – Dieselgeneratoren rund um die Uhr laufen zu lassen – hatte ihren Preis. Die Treibstoffkosten stiegen stetig. Lkw mussten lange und teure Fahrten unternehmen, um die Tanks aufzufüllen. Und jeder dieser Besuche bedeutete, Mitarbeiter zu Standorten zu schicken, die ohnehin schwer zugänglich waren.

Diese Betreiber benötigten eine intelligentere Möglichkeit, ihre Geräte mit Strom zu versorgen. Etwas Zuverlässiges, das auch ohne Personal vor Ort funktioniert, robust genug, um den harten Bedingungen im Feld standzuhalten, und effizient genug, um die Treibstoffkosten, die ihre Gewinnmargen schmälerten, drastisch zu senken.

Die Lösung: Ein integriertes netzunabhängiges System

Das Unternehmen reagierte mit einem integrierten netzunabhängigen Stromversorgungssystem, das speziell für Telekommunikationsbasisstationen in Gebieten ohne oder mit schwachem Stromnetz entwickelt wurde. Anstatt sich auf eine einzige Stromquelle zu verlassen, kombiniert das System drei und ermöglicht es einem intelligenten Controller, diese als Einheit zu steuern.

Das Herzstück bildet eine monokristalline 20-kWp-Solaranlage. Tagsüber dient sie als Hauptenergiequelle, versorgt die Basisstation direkt mit Strom und speichert überschüssige Energie für später. Zusätzlich ist ein 48-kWh-LiFePO4-Akkumulator mit integriertem Energiemanagementsystem integriert. Dieser speichert überschüssige Solarenergie und übernimmt die Stromversorgung, wenn keine Sonne scheint.

Für besonders anspruchsvolle Phasen – Tage mit starker Bewölkung oder ungewöhnlich hohem Strombedarf – verfügt das System über zwei wassergekühlte 20-kW-Dieselgeneratoren. Diese dienen als automatische Notstromversorgung und nicht als Hauptstromquelle. Ein Energiemanagementsystem (EMS) mit automatischer Umschaltung steuert das System. Das EMS überwacht die Bedingungen in Echtzeit und entscheidet vollautomatisch, welche Energiequelle die Last tragen soll.

Das Ergebnis ist ein autarkes Mikronetz. Es versorgt die HF-Einheiten, Schalter, Überwachungsgeräte und Schaltschrankausrüstung, von denen eine Basisstation abhängt, und zwar völlig unabhängig vom öffentlichen Stromnetz.

Funktionsweise in der Praxis

Die Intelligenz des Systems zeigt sich darin, wie es einen kompletten Tag und eine ganze Nacht selbstständig bewältigt.

Bei Sonnenschein übernimmt die Solaranlage die Stromversorgung. Die Anlage versorgt die Geräte direkt mit Strom, und überschüssige Energie wird in die Batterie gespeichert. Sobald es dämmert oder Wolken aufziehen, springt die Batterie ein und trägt die volle Last. Sie hält die Spannung konstant, sodass die empfindlichen Telekommunikationsgeräte den Wechsel nicht bemerken.

Wenn der Batteriestand niedrig ist – beispielsweise nach mehreren trüben Tagen – startet das Energiemanagementsystem automatisch einen der Dieselgeneratoren. Dieser lädt die Batterie auf und versorgt das System, bis sich die Bedingungen bessern, und schaltet sich dann automatisch ab. Kein Anruf, kein Besuch vor Ort, kein manuelles Umschalten.

Die beiden Generatoren sind gegenseitig abgesichert. Sollte einer gewartet werden müssen oder ausfallen, hält der andere den Betrieb der Station aufrecht. Diese Redundanz gibt den Betreibern Sicherheit bei extremen Wetterbedingungen, wenn ein einzelner Ausfall schlichtweg inakzeptabel ist.

Die Ergebnisse: Zuverlässigkeit, Einsparungen und Seelenfrieden

Die Auswirkungen zeigten sich schnell an allen Standorten, an denen das System eingesetzt wurde.