Stromversorgung

So lassen sich Betriebsstörungen zuverlässig vermeiden

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Dauerhaft höhere Nutzkapazität in parallelgeschalteten Speichern

Stromspeicher sind noch nicht lange in Gebrauch. Deshalb gab es bisher lediglich Prognosen darüber, wie sich die Kapazität im mittel- bis längerfristigen Betrieb entwickelt. Die ASD Automatic Storage Device GmbH hat nun erstmals herkömmliche, also in Reihe geschaltete, Speicherblöcke gemessen, die bis zu fünf Jahre im Einsatz waren. Anschließend wurden die einzelnen Zellen mit der Pacadu-Technologie, also parallelgeschaltet, wieder in Betrieb genommen und erneut gemessen.

Am Beispiel eines Speichers, der in elf Monaten 20 Vollzyklen durchlaufen hatte und anschließend von der Hochschule Offenburg nachgemessen wurde: Die vom Hersteller vor Auslieferung ermittelte Nennkapazität der 16 einzelnen Zellen dieses Blocks hatte zwischen 45,00 und 46,90 Ah betragen. Verbunden mit dem unterschiedlichen Alterungsprozess der Zellen sank die nutzbare Kapazität in der Reihenschaltung von ursprünglich 2,30 kWh auf 2,20 kWh. Das bedeutet einen Kapazitätsverlust von über 4,3 Prozent nach nur 20 durchlaufenen Vollzyklen. Die Abweichungen der Zellen untereinander verstärken sich also soweit, dass sie sehr früh messbar sind. Wieder in Betrieb genommen mit der Pacadu-Technologie, kommt der identische Batterieblock auf die Nutzkapazität, die der Summe der einzelnen verbliebenen Zellkapazitäten entspricht: Diese ist mit 2,31 kWh sogar um 0,4 Prozent höher als es die Anfangskapazität des ursprünglich in Reihe geschalteten Blocks war. Dass die Schieflage innerhalb von in Reihe geschalteten Speicherblöcken direkt beginnt und mit jedem Ladezyklus zunimmt, bestätigen diese Untersuchungen eindrücklich.

Skalierbarkeit – auch nachträglich

Darüber hinaus sind bei in Reihe geschalteten Speichern nachträgliche Änderungen nur innerhalb einer sehr begrenzten Zeitspanne nach der ersten Inbetriebnahme möglich. Mit einem parallelgeschalteten Stromspeicher lassen sich Anforderungen, die die ursprüngliche Leistung und/oder Kapazität des einmal dimensionierten Speichers übersteigen, hingegen jederzeit nachhaltig realisieren und im laufenden Betrieb praktisch beliebig aufrüsten oder auch reduzieren. Das ist von großem Vorteil. Schließlich muss in einem Industriebetrieb immer mit Änderungen gerechnet werden, etwa durch die Anschaffung weiterer Maschinen. Mit der durchgängigen Parallelschaltung entstehen hohe Freiheitsgrade in der Wahl und der Zusammenstellung der Batterien. Darüber hinaus ist es jederzeit möglich, schwache oder defekte Zellen auszutauschen.

Richtig eingesetzt, geht der Nutzen eines Stromspeichers weit darüber hinaus, Energie einfach „nur“ zu speichern. Sinn und Zweck des Abrufs der gespeicherten Energie sind viel wichtiger. Für den langfristigen Einsatz spielt jedoch insbesondere ein geeignetes Batteriemanagement eine bedeutende Rolle.

* Matthias Ruh, Geschäftsführer bei der ASD Automatic Storage Device GmbH

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