Batterilagring på markankare — grunderna för BESS-containrar

Energilagring med batterier (BESS – Battery Energy Storage System) är ett system bestående av batterimoduler i containrar som lagrar elektrisk energi för senare leverans till elnätet eller för att stabilisera fluktuationer i produktion och förbrukning. Underlaget för containrarna, som fästs med markankare, möjliggör snabb montering utan betonggjutning, exakt placering enligt containerens bärande rutnät och en reversibel installation som kan avlägsnas utan att lämna några spår efter projektets slut.

Vad är batterilagring och varför är det så viktigt?

BESS-projekt växer över hela Europa – från mindre kommersiella installationer vid industriområden, via hybridprojekt som kombinerar solceller och energilagring, till fristående energilagringssystem i storleksordningen tiotals till hundratals megawattimmar. Det gemensamma kännetecknet är att varje container (vanligtvis en 20- eller 40-fots ISO-container) väger tiotals ton när den är fullt utrustad, och dess vikt överförs till fundamentet via flera exakt definierade bärpunkter på containerramen.

Till skillnad från ett solcellsstativ, där belastningen fördelas över hela konstruktionens längd, är belastningen på en BESS-container koncentrerad till några få punkter – vanligtvis fyra till åtta bärande fötter. Fundamentet måste därför uppfylla två villkor samtidigt: tillräcklig punktbärförmåga och exakt planhet inom den tolerans som containertillverkaren föreskriver för korrekt montering av paneler, kylsystem och brandskyddsanläggningar.

Varför jordskruvar för batterilagring?

Genomförandehastighet. En betongfundament kräver en teknisk paus för härdning (vanligtvis 21–28 dagar) innan den kan bära full belastning. En jordskruv kan belastas omedelbart efter installationen – containern kan ställas på plats samma dag.

Exakt dokumentation av bärförmågan. Telematikenheten registrerar vridmomentets förlopp och borrdjupet för varje borrhål. Denna registrering fungerar som underlag för både statiker och försäkringsbolag — vid en investering på mellan några miljoner och tiotals miljoner kronor per BESS-block är den dokumenterade bärförmågan hos fundamentet ett viktigt underlag för due diligence.

Reversibilitet. Många BESS-projekt bedrivs på mark med begränsad arrendetid (15–25 år) eller på jordbruksmark, där investeraren garanterar att marken återställs till sitt ursprungliga skick. Jordskruvarna kan skruvas upp utan att lämna några spår efter sig när driften upphör — betongen måste däremot rivas och transporteras bort.

Oberoende av väderförhållandena. Betonggjutningen är känslig för temperatur och nederbörd. Borrningen sker oberoende av väderförhållandena inom maskinens normala driftstemperaturområde.

Arbete på ojämn eller hårt packad mark. BESS-containrar placeras ofta i utkanten av befintliga industriområden eller på mark som tidigare använts, där man inte kan garantera att underlaget är homogent. Provborrning med telemetri avslöjar snabbt om det är nödvändigt att justera skruvens längd eller diameter vid en specifik punkt.

Särdrag hos belastningen från BESS-containrar

Till skillnad från solcellsanläggningar måste man vid BESS-containrar utgå från de belastningar som containertillverkaren anger i den tekniska dokumentationen – vanligtvis som en kraft på varje enskild bärfot, som omfattar egenvikt, driftsbelastning och klimatbelastning (vind, eventuellt snö på containerns tak).

Byggnadsingenjören måste se till att:

  • Skruvarnas placering överensstämmer exakt med containerens bärande rutnät (vanligtvis 4–8 punkter beroende på typ och tillverkare)
  • Skruvens bärande huvud (stålplatta eller UNP/IPE-profil) fördelar punktbelastningen jämnt till skruven
  • Toleransen för planhet mellan de enskilda punkterna överensstämmer med containertillverkarens krav (vanligtvis inom ett intervall på några millimeter per containerlängd)
  • Skruven är dimensionerad även för den horisontella belastningskomponenten (vind mot containerns sidovägg), inte bara för den vertikala belastningen

I områden med förhöjd risk för jordbävningar (särskilt i södra Europa) måste belastningen kompletteras med en bedömning enligt Eurocode 8 – detaljerna hanteras av en lokal byggnadsingenjör i enlighet med den nationella bilagan.

Instruktioner för installation av fundamentet till BESS – steg för steg

  1. Geoteknisk undersökning och fastställande av punktbelastningar. Utifrån containerens tekniska datablad och den geotekniska undersökningen av platsen fastställer statikern den nödvändiga bärförmågan, längden och skruvens diameter för varje fästpunkt.
  2. Förslag till placering enligt bärande rutnät. Skruvarnas placering måste exakt stämma överens med containerns fästpunkter – en avvikelse på bara några centimeter kan göra det omöjligt att montera containern. Uppmätningen utförs av en lantmätare.
  3. Provborrning och kontroll av vridmomentet. De första skruvarna skruvas in som ett provsätt. Maskinens telematikenhet registrerar förloppet för vridmomentet i förhållande till djupet – om undergrundens profil stämmer överens med antagandena från undersökningen fortsätter man med att skruva in hela uppsättningen.
  4. Borrning av hela anläggningen med telemetrisk registrering. Varje skruv skruvas in till föreskriven djup, samtidigt som vertikaliteten kontrolleras (max. avvikelse enligt projektet). Telemetriska mätvärden för varje punkt arkiveras som en del av byggdokumentationen.
  5. Montering av bärande huvuden och kontroll av planhet. På skruvarna monteras bärande huvuden eller stålprofiler, och en lantmätare kontrollerar att hela konstruktionen är plan inom de toleranser som anges av containertillverkaren. Efter godkännande kan containern monteras.

Jämförelse av Glentors modeller för batterilagring

ParameterA70B80C65
Vridmoment7 000 Nm8 000 Nm8 500 Nm
Skruvens maximala längd2,4 m2,5 m3,5 m
Maskinens vikt1 700 kg2 480 kg3 050–3 250 kg
Hydraulhammare❌ Nej❌ Nej✅ 900 J
Typ av grundläggningFramFramSidoväg
Lämplig förSmå kommersiella BESS, extra lagringskapacitetMedelstora industriella BESS-systemSystemlagringslösningar i storformat

Vad är billigare? Jämförelse av kostnadsposter

A70 är lämplig för mindre kommersiella installationer — vanligtvis 1–4 containrar vid ett industriområde eller i kombination med en mindre solcellsanläggning.

B80 klarar medelstora BESS-block på vanlig mark, där det krävs högre vridmoment än med A70, men där terrängen inte kräver en slaghammare.

C65 är det främsta valet för stora systemlager med tiotals containrar — sidomatningen underlättar arbetet i tätt placerade rader och den hydrauliska hammaren MTB36 klarar även kompakterad eller stenig mark, vilket ofta förekommer på områden som tidigare använts för industriellt bruk (brownfields).

Fallstudie: BESS-modul i ett hybrid-solcellsprojekt

Investeraren planerade att komplettera det befintliga solkraftverket med ett batterilagringssystem med en kapacitet på flera MWh, placerat på en angränsande tomt med ett femtonårigt hyresavtal. Hyresvärdens villkor var att tomten skulle återställas till sitt ursprungliga skick efter hyresperiodens slut – en betongfundament skulle ha försvårat uppfyllandet av detta villkor.

Den geotekniska undersökningen bekräftade att marken bestod av en måttligt kompakterad ler- och sandjord som var lämplig för standardborrning. Byggteamet satte in maskinen B80, borrade ner en provuppsättning skruvar på plats redan första dagen och jämförde det uppmätta vridmomentet med statikerns beräkningar. Efter att överensstämmelsen bekräftats följde installationen av hela anläggningen, inklusive de bärande stålramarna för containrarna.

Hela grunddelen (borrning + montering av bärande huvuden) färdigställdes på några dagar, utan något tekniskt uppehåll för att låta betongen härda – containrarna kunde monteras omedelbart efter att arbetet avslutats och planheten kontrollerats. Den telemetriska registreringen av varje skruv fungerade som underlag för slutbesiktningen och som en del av dokumentationen för försäkringen av investeringen.

Betong kontra jordskruvar för BESS – en jämförelse

KriteriumBetongfundamentJordskruvar
GenomförandetidVeckor (inkl. tekniskt uppehåll)Dagar
VäderberoendeHög (temperatur, nederbörd)Låg
ReversibilitetRivning, bortforsling av rivningsavfallSkruvas loss utan att lämna några spår
Dokumentation av bärförmågaStatisk beräkning utan direkt kontroll på platsTelemetrisk registrering av vridmomentet för varje punkt
Lämplighet för arrenderade tomterBegränsad (sanering krävs)Hög
Arbete på kompakterad mark/brownfield-markGamla konstruktioner måste rivasMöjlighet till DTH-förborrning eller C65-hammare

Vanliga frågor

Vart ska man gå härifrån?

Normativ ram för grundläggning av BESS — Eurokod 7, EN 1990 och brandskyddsföreskrifter i EU: Europeiska standarder för anläggning av batterilagringsanläggningar

Jämförelse mellan markskruvar och betong i allmänhet: Jordskruvar kontra betong

Batterilagringsanläggningar kompletterar ofta solcellsprojekt: Solkraftparker med markankare