KIT erklärt, wie Anwender den richtigen Energiespeicher zu ihrer Photovoltaik-Anlage finden

Auf der Intersolar in München (10.12.06.2015) stellt das Institut seine neuesten Forschungsergebnisse vor und gibt Tipps, die bei der zuverlässigen Beurteilung der Leistungsfähigkeit von Energiespeicher-Systemen helfen sollen.

Performance von Speichersystemen baut auf dem Zusammenspiel aller Bauteile auf
Die Exponate zeigen auf, wo die Knackpunkte der Speicher liegen können: So werden gute und schlechte Zellverbindungsarten und ihr direkter Einfluss auf die Leistungsfähigkeit (Performance) gezeigt, ebenso die Qualitätsanforderungen bei der Montage von Batteriemodulen. Ein Industrieroboter führt vor, welche Rolle das Punktschweißen spielt. Die Performance von Speichersystemen baue auf dem durchdachten Zusammenspiel aller Bauteile auf, betont das KIT.
„Durch unsere tägliche Forschungsarbeit haben wir einen breiten Marktüberblick“, sagt Dr. Andreas Gutsch vom Projekt Competence E am KIT. Die Experten führen standardmäßig Performancetests durch: an eigenen Prototypen aus dem Labor, aber auch an nahezu allen kommerziell verfügbaren Lithium-Ionen-Zellen, die für stationäre Speicher infrage kommen.

Leistungsspanne bei Speichern ist extrem groß
Im Vergleich zu Photovoltaik-Modulen sei die Leistungsspanne bei Speichern extrem groß, erklären die Forscher. „Der Kunde wird teilweise in den Nebel geschickt. Nahezu alle getesteten Zellen sind in Systemen am deutschen Markt verfügbar. Die Speicher haben völlig unterschiedliche Preise, aber der Preis hat nichts zu tun mit der Wirtschaftlichkeit und Performance. Der Markt ist in Bezug auf die Preis-Performance-Relation völlig intransparent, und es werden Systeme verkauft, die ihr Geld in puncto Performance nicht wert sind.“

Speichersysteme sind erst nach 3.000 Vollzyklen rentabel
Bis ein stationäres Speichersystem seine Investitionskosten eingespielt hat, brauche es rund 3.000 Lade- und Entladevorgänge. Erst ab 3.000 Vollzyklen bis zum Ende der Batterielebensdauer arbeite es rentabel und werfe einen wirtschaftlichen Gewinn ab. Die Performancetests am KIT haben gezeigt, dass einige Zellen schon nach 1.000 Vollzyklen 30 Prozent ihrer Kapazität verlieren. Mit diesen Kapazitätseinbrüchen ließen sich stationäre Speicher nicht mehr wirtschaftlich betreiben, so die Wissenschaftler.

Innenwiderstand der Zellen wichtig für die Leistung eines Speichersystems
Neben der Zyklenfestigkeit spielt für die Leistung eines Speichersystems auch der Innenwiderstand der Zellen eine wichtige Rolle. Die Alterung der Batterien lässt sich somit an zwei Merkmalen ablesen: Die Kapazität nimmt ab, oder der Innenwiderstand der Zellen steigt. Mit dem Anstieg des Innenwiderstands geht zunehmend elektrische Energie in Form von Wärme verloren. Der Anstieg des Innenwiderstands ist somit ein Parameter dafür, wie die Batterieerwärmung mit der Alterung der Batterie steigt.
„Wenn Sie wissen möchten, ob ein Batteriehersteller gute Systeme anbietet, dann fragen Sie nicht nur nach der Zyklenfestigkeit, sondern vor allem auch nach dem Anstieg des Innenwiderstands mit der Alterung und dem Umgang damit“, so Gutsch. „Dies sollte im Thermomanagement der Batterie entsprechend berücksichtigt sein.“
Für den Wirkungsgrad des Gesamtsystems sei die ganze Kette vom Solargenerator über die Batterie inklusive Batteriewechselrichter bis hin zum Verbraucher entscheidend.
 
04.06.2015 | Quelle: Karlsruher Institut für Technologie (KIT) | solarserver.de © EEM Energy & Environment Media GmbH