Smart Grids
21.12.2016

Batterien: Die Mischung macht’s

Foto: Wikipedia / enwiki / CC BY-SA 3.0
Lithium-Ionen-Akkus gibt es auch in deutlich größerem Maßstab für industrielle Anwendungen.

In Fabriken und Smart Grids erobern sich Lithium-Akkus neue Einsatzmöglichkeiten. Nun untersuchen Forscher intelligente Kombinationen mit weiteren Batterietechnologien.

 

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Das Modell für die Fabrik der Zukunft steht in Darmstadt. Wissenschaftler der Technischen Universität haben dort eine Produktion mit funktionsfähigen Fertigungsanlagen nachgebaut und mit Sensoren vollgestopft. Im Projekt Phi-Factory untersuchen sie seit Kurzem, wie Betriebe auch in Verteilnetzen mit hohen Anteilen von Wind- und Solarenergie jederzeit sicher mit Strom versorgt werden und das Netz sogar aktiv stützen können. Eine wichtige Rolle spielt dabei die Kombination von zwei unterschiedlichen Batterietypen.

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Als Energiespeicher dienen Akkus mit der bekannten Lithium-Ionen-Technologie. Starke, aber kurze Schwankungen der Last wollen die Darmstädter allerdings mit Schwungrädern ausgleichen. Durch rotierende Metallkörper können innerhalb von Millisekunden hohe Leistungen bereitgestellt werden, wie sie für stromintensive Unternehmen aus der Metallindustrie, aber auch Rechenzentren typisch sind.

 

Speichertanks für den Nachtbetrieb

„Schwungrädern werden sonst üblicherweise von Netzbetreibern in großen Leistungsklassen eingesetzt“, erklärt Michael Suriya, Abteilungsleiter am Institut für Elektroenergiesysteme und Hochspannungstechnik am KIT in Karlsruhe. 

Im Projekt „Hybrid Optimal“ untersuchen die Karlsruher eine weitere Kombination: Lithium-Ionen-Akkus und Redox-Flow-Speicher. Das Batterie-Duo soll eine Siedlung bei Bühl mit vielen Solaranlagen zu einem eigenen kleinen Energiesystem machen. Bei kurzzeitigen Schwankungen kommen die Lithium-Akkus zum Einsatz, weil die Energieverluste auch unter Teillast gering sind. Nachts fließt Strom dagegen über mehrere Stunden kontinuierlich aus der Redox-Flow-Batterie.

Wie bei Lithium-Akkus handelt es sich dabei um einen chemischen Speicher, allerdings wird das Elektrolyt flüssig in Tanks gelagert. Sollten mehr PV-Anlagen hinzukommen, kann die Batterie einfach um weitere Tanks ergänzt werden. „Der große Vorteil bei Redox-Flow-Systemen ist, dass Leistung und Energie unabhängig voneinander skaliert werden können“, sagt Suriya. Der Anschluss eines weiteren Umrichters wie bei einem zweiten Lithium-System ist nicht nötig.

 
Manuel Berkel
Keywords:
Speicher | Batteriespeicher | Redox-Flow | Smart Grid
Ressorts:

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