Anläggning av batterilagringssystem (BESS) på jordskruvar — europeiska standarder

Anläggning av batterilagringsanläggningar (BESS) på jordskruvar regleras inom EU av Eurokod 7 för geoteknisk dimensionering av punktbelastningar och standarden EN 1990 för belastningskombinationer, medan brandskyddsavstånden mellan behållarna regleras av nationella föreskrifter i de enskilda medlemsstaterna.

Två regleringsnivåer: grundkonstruktion och driftsäkerhet

Precis som vid träbyggnader gäller även för BESS regeln om två specialområden. Geoteknisk dimensionering av fundamentet (skruv, dess längd, bärförmåga, placering) regleras av Eurokod 7. Konstruktionslösningen för containerramen och lastkombinationerna regleras av EN 1990 och tillhörande Eurokoder för stålkonstruktioner (EN 1993). Den elektriska säkerheten och brandsäkerheten vid drift av BESS som teknisk anläggning är ett separat område som inom EU regleras av den internationella standarden IEC 62933 och nationella brandföreskrifter – detta har ingen direkt koppling till grundens geoteknik, men investeraren och projektanten måste hantera det parallellt.

Eurokod 7 – punktbelastningar från containrar

Eurokod 7 (EN 1997-1, avsnitt 7 – pålningsfundament) gäller för jordskruvar under BESS på samma sätt som för andra typer av belastningar. En detaljerad allmän översikt över standarden finns i en separat artikel: Eurokod 7 och markankare.

Det som är specifikt för BESS är belastningens karaktär:

Koncentrerad punktbelastning. Till skillnad från en jämnt fördelad belastning (t.ex. vid solcellsanläggningar) överför varje skruv under BESS-containern en betydligt högre belastning per enhet, koncentrerad till några få bärpunkter. En byggnadsingenjör måste kontrollera bärförmågan hos både varje enskild skruv och hela gruppen (gruppeffekt enligt EC7 §7.6.2).

En kombination av vertikal och horisontell belastning. Vinden som verkar på containerns sidovägg skapar en horisontell komponent som skruven och bärhuvudet måste överföra tillsammans med den vertikala belastningen — beräkningsmetoden DA1 (kombination 1 och 2) är standard i Tjeckien, Slovakien, Österrike och Tyskland.

Dokumentation för varje punkt för sig. Med tanke på den högre belastningen per enhet är det vanligt att man vid BESS dokumenterar telemetridata (vridmoment × djup) för varje enskild skruv, inte bara för ett urval – detta fungerar som underlag både för statiska beräkningar och för att försäkra investeringen.

EN 1990 – lastkombinationer

EN 1990 (Eurokod: Grunder för konstruktion av byggnader) fastställer hur enskilda belastningar (egenvikt, driftsbelastning, vind, snö och eventuellt seismisk påverkan) ska kombineras till beräkningskombinationer som både grunden och bärande konstruktion måste uppfylla.

För BESS-containern är framför allt följande relevant:

Kontinuerlig belastning — containerns och batteriernas egenvikt (tiotals ton beroende på typ och batterikemi)
Klimatpåverkan — vind som verkar på sidoytan, eller snö på containerns tak i områden med betydande snöbelastning
Extra belastning — i seismiska områden (särskilt i södra Europa) kompletterat med Eurokod 8

De nationella bilagorna för de enskilda EU-länderna reglerar de delvisa belastningskoefficienterna och kombinationsreglerna – ett projekt som genomförs i Tjeckien kan inte utan anpassning överföras till Tyskland eller Italien.

IEC 62933 – säkerhet för BESS som teknisk utrustning

Internationell standard IEC 62933-5-2 (Säkerhetskrav för nätintegrerade elektrokemiska energilagringssystem) reglerar den elektriska säkerheten och driftsäkerheten för själva lagringsanläggningen – inte grundens geoteknik. För investeraren är det viktigt att veta att:

IEC 62933 behandlar batterier, styrsystem och brandskydd inuti containern
Eurokod 7 och EN 1990 behandlar fundament och bärande konstruktion
De båda områdena sammanfaller i projektdokumentationen, men bedöms separat och ofta av olika specialister

Betongfundament (fundament, pelare, bjälkar) skapas genom utgrävning, förstärkning med stålarmering och gjutning med cementbetong. Innan belastning tillåts måste man vänta 7–28 dagar på att betongen ska härda. Bärförmågan uppgår till 20–100+ ton per punkt, men till priset av betydligt högre kostnader och längre tid.

Brandskyddsavstånd — nationella föreskrifter

Till skillnad från Eurokoderna finns det ingen harmoniserad europeisk standard för avstånd mellan BESS-containrar. Detta område regleras av nationella brandföreskrifter och bedöms i praktiken från fall till fall tillsammans med den lokala brandmyndigheten eller en auktoriserad brandskyddsansvarig för byggnader.

Praktiska konsekvenser för EPC-leverantörer: Avstånden påverkar placeringen av containrarna på tomten och därmed även placeringen av fundamentpunkterna. Vi rekommenderar att brandskyddsplanen utarbetas innan den geotekniska utformningen av fundamentet fastställs – det blir kostsamt att ändra containrarnas placering efter att skruvarna har skruvats i.

Hur hanteras BESS-projekt i viktiga EU-länder?

Tjeckien: Geoteknisk projektering enligt ČSN EN 1997. Brandsäkerheten för BESS bedöms av en auktoriserad specialist på brandsäkerhet i byggnader (PBS) som en del av dokumentationen för bygglovet.

Tyskland: DIN EN 1997 som nationell implementering av EC7. BESS-anläggningar över en viss kapacitet måste godkännas enligt BImSchG (lagen om skydd mot utsläpp) och uppfylla VDE:s krav på elsäkerhet.

Österrike: ÖNORM B 4435 kompletterar Eurokod 7. Brandbedömningen av BESS hanteras av den lokala brandkåren (Landesfeuerwehrverband) beroende på anläggningens storlek.

Frankrike: NF EN 1997 som nationell implementering. BESS över en viss kapacitet omfattas av ICPE-systemet (Installations Classées pour la Protection de l’Environnement) med egna krav på avstånd och säkerhet.

Polen: PN-EN 1997 som nationell standard. Tillväxten på BESS-marknaden i Polen drivs av en kombination med solcellsanläggningsprojekt, där den geotekniska dimensioneringen normalt utförs enligt Eurokod 7.

I alla länder gäller följande: geotekniska grunder enligt Eurokod 7 + EN 1990 är universella inom hela EU, medan brand- och driftsgodkännanden alltid regleras av lokal lagstiftning och lokala myndigheter.

Checklista för BESS-projektet med jordskruvar i EU

Tekniskt datablad för container med punktbelastningar från tillverkaren BESS
Geoteknisk undersökning av platsen och fastställande av bärförmåga enligt EN 1997
Statisk beräkning av belastningskombinationer enligt EN 1990 (inkl. vind och eventuellt seismiska påverkan)
Konstruktion av bärande huvuden/profiler för överföring av punktbelastning till skruven
Brandskyddskoncept och säkerhetsavstånd enligt nationella föreskrifter — ska fastställas innan placeringen bestäms
Telemetrisk registrering av installationen för varje skruv (vridmoment × djup)
Geodetisk kontroll av planhet inom ramen för containertillverkarens toleransgränser
CE-certifiering av borrmaskinen och dokumentation till byggnadsnämnden

Vanliga frågor

Finns det en gemensam europeisk standard för säkerhetsavstånd mellan BESS-containrar?
Nej. Säkerhetsavstånden regleras av de nationella brandskyddsföreskrifterna i de enskilda EU-länderna, inte av en harmoniserad europeisk standard. Dessa frågor måste diskuteras med den lokala brandmyndigheten eller en auktoriserad person.
Hur skiljer sig den geotekniska utformningen för BESS från den för en solcellsanläggning?
BESS-containern överför belastningen till flera koncentrerade punkter med högre belastning per enhet, medan FVE-konstruktionen fördelar belastningen över ett större antal punkter med lägre belastning. Eurokod 7 behandlar båda situationerna, men dimensioneringen av enskilda skruvar och bedömningen av gruppeffekten skiljer sig åt.
Vilken roll spelar IEC 62933 i BESS-projektet?
IEC 62933-5-2 reglerar den elektriska och driftsmässiga säkerheten för själva lagringsanläggningen (batterier, styrsystem, brandskydd inuti containern). Den avser inte grundens geoteknik, vilket regleras av Eurocode 7 och EN 1990.
Måste man räkna om grundkonstruktionen för varje EU-land?
De nationella bilagorna till Eurokoderna reglerar delfaktorer och kombinationsregler, varför en statisk beräkning som utförts för ett land inte automatiskt gäller i ett annat. Vi rekommenderar att man samarbetar med en lokal auktoriserad statiker.

Vart ska man gå härifrån?

Hur går installationen av fundamentet för BESS-containrar till i praktiken: Batterilagringsanläggningar på jordskruvar

Allmän översikt över geoteknisk dimensionering enligt Eurokod 7: Eurokod 7 och markankare