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Presseinformation 072/2016

Solarstrom-Heimspeicher auf dem Prüfstand

Projekt SafetyFirst: KIT und Partner starten größte deutsche Studie zum aktuellen Stand von Sicherheit, Qualität und Netzdienlichkeit kommerzieller Heimspeichersysteme
Aufbau der Teststände am KIT, mit denen die Sicherheit, Qualität und Netzdienlichkeit von Heimspeichern für Strom aus Photovoltaikanlagen analysiert wird (Foto: KIT).
Aufbau der Teststände am KIT, mit denen die Sicherheit, Qualität und Netzdienlichkeit von Heimspeichern für Strom aus Photovoltaikanlagen analysiert wird (Foto: KIT).

Der Preisverfall bei Heimspeichern für Strom aus Photovolatik-Anlagen macht ihren Einsatz immer attraktiver. Jedoch fehlen noch einheitliche, nachprüfbare Kriterien, damit auch der Endkunde ihre Leistungsfähigkeit beurteilen kann. Nun werden Wissenschaftler in der größten deutschen Studie kommerzielle Systeme hinsichtlich Sicherheit, Qualität und Netzdienlichkeit analysieren und daraus Empfehlungen für Hersteller, Normengremien und Behörden ableiten. Das Projekt „SafetyFirst“ wird vom BMWi für drei Jahre mit 4 Millionen Euro gefördert.

 

Stromspeicher sind ein wichtiger Baustein für die deutsche Energiewende. Sie speichern Überschüsse aus den unregelmäßig anfallenden Erträgen aus Sonne und Wind und speisen sie bei Bedarf wieder in die Stromnetze ein. In immer mehr privaten Haushalten kommen inzwischen Heimspeicher zum Einsatz, um Strom aus Photovoltaik-Anlagen zwischenzuspeichern. Statt Strom aus dem Netz zu beziehen, können die Haushalte sich mit immer mehr selbst erzeugter erneuerbarer Energie versorgen.

 

Aufgrund ihres guten Preis-Leistungs-Verhältnisses kommen in diesen Stromspeichern zunehmend Lithium-Ionen-Batterien zum Einsatz. Jedoch unterscheiden sich diese im Betrieb in wichtigen Punkten von den herkömmlichen Blei-Batterien.

 

An über 20 Testständen untersucht das Projekt „SafetyFirst“ Sicherheit, Qualität und Netzdienlichkeit von Heimspeichern für Strom aus Photovoltaikanlagen. (Bildmontage: KIT).

An über 20 Testständen untersucht das Projekt „SafetyFirst“ Sicherheit, Qualität und Netzdienlichkeit von Heimspeichern für Strom aus Photovoltaikanlagen. (Bildmontage: KIT).

 

„Für den Endkunden, ja selbst für den fachkundigen Installateur ist es schwierig bis unmöglich, Sicherheit und Qualität dieser Heimspeicher zuverlässig zu beurteilen, denn verbindliche Normen und Prüfvorschriften existieren nur für althergebrachte Batterietechnologien. Die Testvorschriften darin sind aber auf moderne Lithium-Ionen Batterien nicht anwendbar“, erklärt Nina Munzke vom Karlsruher Institut für Technologie, die das Projekt „SafetyFirst“ leitet. Sie begleitete bereits mehre Projekte zum Einsatz von Lithium-Ionen-Batterien als Zwischenspeicher für große Solaranlagen bis zu einem Megawatt Spitzenleistung.

 

In Labortests im Jahre 2013 waren an einigen in Deutschland vertriebenen Heimspeichern massive Sicherheitsmängel aufgefallen, die bis zu Brand und Explosion der betroffenen Batterien führten. Daraufhin haben maßgebliche Industrieverbände gehandelt und unter Mitwirkung des KIT einen Sicherheitsleitfaden für ihre Mitglieder verabschiedet, in dem beschrieben wird, über welche Eigenschaften und Schutzvorkehrungen sichere Batteriesysteme mindestens verfügen müssen. In einem großangelegten, vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) geförderten Forschungsvorhaben wird nun untersucht, ob der neueste Stand der Speicher-Sicherheitsforschung, wie in dem Leitfaden abgebildet, in den in Deutschland vertriebenen Speichern berücksichtigt ist.

 

Dazu werden mehr als zwanzig solcher Systeme Dauertests in Testständen unterzogen, die die tatsächliche Situation im privaten Haushalt nachstellen. Das entspricht einem Großteil der kommerziellen Systeme, die in Deutschland verfügbar sind. Durch spezielle Belastungsprofile wird es in diesem Projekt möglich, Sicherheitseigenschaften nicht nur im fabrikneuen Zustand der Batterien zu untersuchen, sondern auch in Alterungszuständen, wie sie nach einigen Jahren Betrieb auftreten. Bei diesen Tests werden aber nicht nur Daten über die Sicherheitseigenschaften der Speicher gewonnen, sondern auch über die sich verändernde Energieeffizienz und die zu erwartende Haltbarkeit der Speichersysteme.

 

Ergänzend zu den Untersuchungen an ganzen Heimspeichern werden einzelne ausgewählte Lithium-Ionen-Zellen am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme und am Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoffforschung untersucht. Parallel zu den Experimenten im Labor werden Empfehlungen für Speicherhersteller, Normengremien und das auftraggebende Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) erarbeitet, um die Eigenschaften moderner Lithium-Ionen Batterien in Normen, Prüfvorschriften und Förderbedingungen berücksichtigen zu können.

 

Das vom BMWi geförderte Projekt „SafetyFirst“ hat eine Laufzeit von drei Jahren und läuft noch bis September 2018. Das Projekt hat ein Gesamtvolumen von etwa 4 Mio. Euro und wird vom Karlsruher Institut für Technologie koordiniert. Projektpartner sind das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme in Freiburg und das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoffforschung in Ulm. Vorrangiges Ziel des Projektes ist es, die Sicherheit, Qualität und Netzdienlichkeit von Heimspeichern zu erforschen und daraus Empfehlungen für Speicherhersteller und Normungsgremien abzuleiten.

 

Details zum KIT-Zentrum Energie: http://www.energie.kit.edu

 

Als „Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft“ schafft und vermittelt das KIT Wissen für Gesellschaft und Umwelt. Ziel ist es, zu den globalen Herausforderungen maßgebliche Beiträge in den Feldern Energie, Mobilität und Information zu leisten. Dazu arbeiten rund 9.300 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter auf einer breiten disziplinären Basis in Natur-, Ingenieurs-, Wirtschafts- sowie Geistes- und Sozialwissenschaften zusammen. Seine 26.000 Studierenden bereitet das KIT durch ein forschungsorientiertes universitäres Studium auf verantwortungsvolle Aufgaben in Gesellschaft, Wirtschaft und Wissenschaft vor. Die Innovationstätigkeit am KIT schlägt die Brücke zwischen Erkenntnis und Anwendung zum gesellschaftlichen Nutzen, wirtschaftlichen Wohlstand und Erhalt unserer natürlichen Lebensgrundlagen.

nm/kes, 09.05.2016

Weiterer Kontakt:

Kosta Schinarakis
Themenscout
Tel.: +49 721 608-41956
Fax: +49 721 608-43658
E-Mail:schinarakis@kit.edu
Das Foto kann in druckfähiger Qualität angefordert werden unter: presseIlz2∂kit edu oder +49 721 608-47414. Die Presseinformation steht auch als PDF-Datei zur Verfügung.