15. Juni 2003
Warum muss in Märkten mit instabilen Netzen jede Basisstation eine Blei-Säure-Reserve tragen? Von der Netzstörung bis zur Erhaltungsladung: wie Notstrom vor Ort wirklich arbeitet, und wie ein Hersteller mit durchgängig selbst kontrollierter Kette von der Zelle bis zur Systemintegration Zuverlässigkeit und Lebensdauer zu einer einzigen Auslegungsfrage macht.
Eine Basisstation ist kein Wohnhaus mit einem Modem darin. Ihre Last ist ein Gemisch aus Funkeinheiten, Übertragungstechnik, Umgebungsüberwachung und einem Controller, der sauberen, unterbrechungsfreien Gleichstrom erwartet. Außerhalb der Ballungszentren in Afrika, Südostasien und Lateinamerika liegt die Netzverfügbarkeit häufig unter 99 Prozent, und eine Störung kann von Minuten bis zu einem halben Arbeitstag dauern. Ein Dieselaggregat hinter jeden Mast zu stellen, geht nicht: Kraftstoffdiebstahl, Lärmbeschwerden, Servicewege und die schlichten Kosten für tausende kleine Motoren machen diesen Weg im großen Maßstab unhaltbar.
Was eine Station tatsächlich braucht, ist eine auf das Lastprofil ausgelegte Notstromversorgung für die Telekommunikation: ein Akku, der in der Standortplanung festgeschrieben wird, kein Zubehör, das später dazukommt. Damit bleibt der Akku-Strang die einzige Form der Notstromversorgung für Telekommunikation, die wirklich im großen Maßstab eingesetzt ist. Dass Blei-Säure diese Position seit Jahrzehnten hält, liegt nicht an einer einzelnen Kennzahl. Es ist die Kombination aus geringeren Kosten je gespeicherter Wattstunde als bei Lithium, einer Standzeit bei Erhaltungsladung, die fünf Jahre locker überschreitet, und, für den Netzplaner am wichtigsten, einem vorhersagbaren Ausfallverhalten. Die Kapazität fällt allmählich, in einer Kurve, die sich aufzeichnen lässt, statt ohne Vorwarnung einzubrechen. Eine vorhersagbare Kurve gehört in den Wartungskalender, ein überraschender Ausfall in den Eskalationsbericht.
Ein verbreitetes Missverständnis: Standortakkus arbeiten nur beim Stromausfall. Deshalb sind Stromversorgungen für die Telekommunikation auf drei Betriebszyklen ausgelegt, nicht auf einen. Tatsächlich pendeln sie im Laufe ihres Lebens zwischen allen dreien. Der erste ist die Erhaltungsladung: Liegt Netzstrom an, hält das Ladegerät den Strang auf konstanter Spannung, die die Zellen voll hält und nur die Selbstentladung nachlädt. Es fließt fast keine Energie. Der zweite ist die Ausgleichsladung: Nach einer Phase auf Erhaltungsladung hebt der Controller die Spannung kurz an, um die langsamsten Zellen wieder auf das Niveau des Strangs zu ziehen, und das verhindert, dass eine schwache Zelle den ganzen Akku mit herunterzieht. Der dritte ist die Entlastung: Fällt das Netz aus, trägt der Strang die gesamte Station, bis das Netz zurück ist oder ein Aggregat übernimmt.
Welcher Zyklus an einem Standort dominiert, verändert die Spezifikation. Die Nennkapazität allein ist eine Falle, denn die nutzbare Kapazität hängt von Entladerate, Umgebungstemperatur und der Genauigkeit der Erhaltungsspannung ab. Ein Strang mit 200Ah in einem heißen Outdoor-Schrank mit grober Ladeführung kann im dritten Jahr bei siebzig Prozent der nutzbaren Kapazität liegen; ein vergleichbarer Strang in einem gut geführten System hält im fünften Jahr noch neunzig Prozent. Der Unterschied liegt selten in der Zelle. Er liegt darin, ob der Hersteller ein echtes Batteriemanagementsystem und ein Wärmemanagement in das Produkt gelegt hat oder diese Entscheidungen dem überlassen hat, der es installiert.
Standorttypen stellen widersprüchliche Anforderungen. Urbane Small Cells sind eng und brauchen rackfähige Dichte. Ländliche Makrostandorte tragen höhere Lasten und brauchen Kapazität plus Zyklenfestigkeit. Grenz-, Insel- und Wüstenstandorte interessieren sich weit mehr für Temperaturbereich und Schutzart. Ein Hersteller, der Kunden drei verschiedene Architekturen aufzwingt, um diese Spanne abzudecken, erzeugt drei Ersatzteilsätze, drei Schulungsprogramme und drei Varianten der Monitoring-Anbindung.
Ob ein Standort einen Akku für den Telekom-Mast an einer Makroantenne braucht oder einen kompakten Rack-Strang in einer Small Cell: Der von FangService unterstützte Batteriehersteller deckt die Spanne mit einer einzigen SDA10-Plattform ab. Sie umfasst einen Strang mit 48V Nennspannung, Kapazitäten von 50Ah bis 200Ah und Bauhöhen von 3U bis 7U, die in gängige Telekom-Schränke passen, vom kompakten Zugangsnetzraum bis zum größeren Aggregationsstandort. Die Plattform unterstützt zudem Dauerentladung mit 1C, was wichtiger ist, als es klingt. Telekom-Ausrüstung zieht beim Start und beim Umschalten einen Stromstoß vom Mehrfachen der Nennlast; ein Akku, der den nicht liefert, erzeugt einen Spannungseinbruch, und dieser Einbruch schickt das Gerät in eine Neustartschleife. Ein System, das für Dauerentladung mit 1C ausgelegt ist, nimmt den Stoß ohne Aufhebens auf, und mit einer Zyklenlebensdauer von etwa dem Dreifachen eines gewöhnlichen Akkus eignet sich die Plattform besonders für Standorte mit häufiger Tiefentladung. Dieselbe Plattform dient in Edge-Einrichtungen auch als UPS-Akku für Rechenzentren, wo das Lastprofil ruhiger ist, die Verfügbarkeitsanforderung aber noch strenger.
Notstrom ist Infrastruktur, deshalb geht das Gespräch mit dem Einkauf schnell über das Datenblatt hinaus. Entscheidend ist, ob der Hersteller das Produkt über die Laufzeit eines mehrjährigen Rollouts in gleichbleibender Qualität weiter liefern kann. Der von FangService unterstützte Hersteller betreibt eine durchgängig selbst kontrollierte Kette von der Zelle bis zur Systemintegration auf Containerebene; Kapazität und Qualität werden also intern gesteuert und hängen nicht davon ab, dass zugekaufte Zellen pünktlich ankommen. Wer für Telekom-Projekte einen LiFePO4-Anbieter in die Auswahl nimmt, prüft dieselbe Kette, denn die Kontrolle von der Zelle bis zum System zählt unabhängig von der bestellten Chemie. Die beiden Produktionsstandorte sind als fortgeschrittene Smart Factories auf Provinzebene eingestuft; die Gleichmäßigkeit kommt aus automatisierten Linien und nicht aus der Erfahrung wechselnder Schichten.
Die Zertifikatsliste ist ebenso konkret: ISO9001 und ISO14001 für Qualitäts- und Umweltmanagement, CE und UL für Marktzugang und Sicherheit sowie UN38.3 für das Transportprüfregime, das in den meisten Jurisdiktionen darüber entscheidet, ob eine Akkulieferung durch den Zoll kommt. Dazu wurde der Hersteller mehrfach in die BNEF Tier 1-Liste globaler Energiespeicherhersteller aufgenommen und unterhält strategische Partnerschaften mit führenden globalen Telekom-Betreibern, Tower-Gesellschaften und Geräteherstellern. Auf diesen Lieferantenlisten zu stehen, ist selbst ein Nachweis Dritter über Werksaudits, Lieferhistorie und Reaktionszeit im Service, Kategorien, die auf keinem Datenblatt stehen, aber darüber entscheiden, ob ein Rollout im Zeitplan bleibt.
Wer Notstrom für Basisstationen in einen Projektplan überführt, deckt mit drei Arbeitslinien den größten Teil des Risikos ab; sie taugen zugleich als Prüfliste für die Anbieterbewertung, denn die Frage nach dem richtigen Anbieter von Telekom-Akkus ist am Ende eine Frage dessen, was sich belegen lässt, nicht dessen, was behauptet wird. Erstens die Standorte einstufen: Kernvermittlungen bekommen hochverfügbare Konfigurationen mit Kapazitätsreserve, Edge-Small-Cells ein standardisiertes Produkt, das sich schnell replizieren lässt. Zweitens Abnahmekriterien als messbare Werte in den Vertrag schreiben, nicht als Werbetexte: Erhaltungsspannungsfenster, Entladerate, Kapazitätserhaltung bei Temperatur, Zyklenzahl und Kalibrierverfahren gehören in die Anlage. Drittens Reaktionszeiten in das SLA aufnehmen. Ein Akku ist ein Verbrauchsmaterial; die Frage ist nie, ob er ausfällt, sondern wie lange eine ausgefallene Station unten bleibt.
Für Teams, die einen Anbieter für Kommunikationsinfrastruktur in die Auswahl nehmen, nennt die an diesem Beitrag verlinkte Produktseite die vollständige Spezifikation der SDA10-Baureihe: 48V mit 50-200Ah, Bauhöhen 3U-7U, Dauerentladung mit 1C, etwa dreifache Zyklenlebensdauer, integriertes BMS mit SOC/SOH sowie Tiefentlade-, Überlade-, Überstrom- und Temperaturschutz, dazu DC-Heizung und Wärmemanagement für den Weittemperaturbetrieb. Spezifikation, Zertifizierung und Lieferfähigkeit in einem Durchgang abzugleichen, spart deutlich mehr Zeit als eine weitere Musterrunde.
Die Kosten einer Netzunterbrechung an einer Basisstation lassen sich schätzen: Ausfalldauer mal versorgte Teilnehmer ergibt den verlorenen Verkehr und die Zahl der Beschwerden; löst das eine Kaskadenmeldung aus, sind Transport- und Kernnetz mit betroffen. Der teurere Teil liegt im Betrieb: der Wagen, der um zwei Uhr nachts losfährt, das gemietete Aggregat mit Kraftstoff und die Meldung an die Aufsicht, die auf einen meldepflichtigen Fehler folgt.
Deshalb gehört Notstrom als eigene Zeile in das Budget: kein Zubehör, sondern die einzige Größe, die entscheidet, wie lange ein Ausfall überbrückt werden kann. Bei gegebener installierter Kapazität zeigt sich der Unterschied zwischen Blei-Säure und Lithium über einen Betriebszyklus von drei bis fünf Jahren stetig, in Lebensdauer, Temperaturverträglichkeit und Wartungsaufwand. Über die Jahre gerechnet liegt dieser Vergleich näher an den echten Kosten als der Kaufpreis.
Projektszenario und Anforderungen mitteilen, dann wird die passende Lösung zugeordnet und innerhalb von 24 Stunden ein Angebot erstellt.
Kostenloses Angebot anfordernBaureihe SDA10 (48V, 50-200Ah, Bauhöhen 3U-7U), Dauerentladung mit 1C, Zyklenlebensdauer etwa das Dreifache gewöhnlicher Akkus, integriertes BMS (SOC/SOH, Tiefentlade-, Überlade-, Überstrom- und Temperaturschutz) plus intelligente DC-Heizung und Wärmemanagement für den Weittemperaturbetrieb. Durchgängig selbst kontrollierte Kette von der Zelle bis zur Systemintegration, zertifiziert nach ISO9001 / ISO14001 / CE / UL / UN38.3, zwei Produktionsstandorte als fortgeschrittene Smart Factories auf Provinzebene eingestuft und mehrfach in der BNEF Tier 1-Liste globaler Energiespeicherhersteller geführt.
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