Ökologisierung von Mobilfunkstationen – Einsatz erneuerbarer Energietechnologien und intelligenter Managementsysteme

In Österreich existieren derzeit (Stand Ende 2010) ca. 30.000 Mobilfunkanlagen, wobei alle als Einzel- oder Kombinationsanlagen netzabhängig mit einem Pufferspeicher zur Kurzzeitversorgung betrieben werden. Rund 10.000 Standorte nutzen eine gemeinsame Infrastruktur (Mast und Energieversorgung), sodass ca. 20.000 Stationen grundsätzlich für eine „Ökologisierung“, sprich für eine Nutzung von Photovoltaik- und Kleinwindkraftanlagen zur Verfügung stehen. Realistisch können davon bei Berücksichtigung der juristischen Rahmenbedingungen (Mietverträge) ca. 12.000 Maste bzw. Stationen mit einer PV-Anlage ausgerüstet werden, und etwa 2000 Anlagen zusätzlich mit einer Kleinwindkraftanlage. Die Pufferspeicher (48 V Batterieanlagen auf der Basis von Blei-Schwefelsäure-Gel-Akkumulatoren mit einer Speicherkapazität von rund 100 Ah und darüber) werden zumindest jährlich gewartet und derzeit in einem 3-5 Jahresrhythmus getauscht, wobei jeweils Kosten bis zu 3000 € und darüber anfallen. Zielsetzung dieses Projektes ist es, die Grundlagen für diese „Ökologisierung“ von Mobilfunkanlagen zu schaffen und den Betreibern solcher Anlagen ein geeignetes Werkzeug in die Hand zugeben, um unter Berücksichtigung der jeweiligen lokalen Gegebenheiten (Mastgeometrie, Orientierung, Verbrauch) eine optimale Energieversorgung bei Nutzung alternativ gewonnener elektrischer Energie sicherzustellen. Dieses Planungstool wird mit einem Softwarepaket kombiniert, welches neben den individuellen Randbedingungen auch die jeweiligen optimalen Lösungsansätze berücksichtigt und basierend auf dem letzten Stand der Technik unterstützt. Dazu wird zusätzlich ein Energieverbrauchs- und Energiegewinnungs-Managementsystem entwickelt, das auf Basis der alternativ gewonnenen elektrischen Energie und bei Einbeziehung der in allen Mobilfunkstationen existierenden Speichersysteme eine optimale Energieversorgung bis hin zu einem netzunabhängigem Betrieb ermöglicht. Dieses Managementsystem ermöglicht während des Betriebs eine Zustandskontrolle des Speichers, eine Diagnose etwaiger Fehlerzustände und Maßnahmen zur Lebensdauerverlängerung und Kapazitätssicherung. Bei Verlängerung des Tauschintervalls der Pufferspeicher um das Doppelte, können in einem Zeitraum von durchschnittlich 4 Jahren bis zu 3000 € pro Mobilfunkstation eingespart werden wobei die Kosten für die präventive Wartungseinsätze nicht berücksichtigt wurden. Zudem wird durch die mittels des Managementsystems mögliche Echtzeitdiagnose eine signifikante Erhöhung der Betriebssicherheit erreicht. Mittels des Managementsystems können die Standorte von einzelnen oder mehreren Mobilfunkstationen geeignet miteinander vernetzt und so die Voraussetzungen für ein virtuelles Kraftwerk mit einer potentiellen Leistung im zweistelligen Megawatt-Bereich geschaffen werden.