Interview mit Raphael Eckert, Yuasa »Windenergie nur zu speichern ist oft nicht sinnvoll«

Raphael Eckert, Yuasa: „Die Abkopplung von netzgespeisten Geräten wird voranschreiten.“
Raphael Eckert, Yuasa: „Die Abkopplung von netzgespeisten Geräten wird voranschreiten.“

Energiespeicher und Energiewende sind eng miteinander verbunden. Welche Herausforderungen daraus entstehen und warum Lithium-Ionen-Akkus nicht immer die beste Wahl sind, darüber sprach Elektronik-Redakteurin Andrea Gillhuber mit Group Sales Manager Raphael Eckert von Yuasa.

Elektronik: Die Energiewende bringt viele Fragen auf, u.a. die Speicherbarkeit von Energie. Yuasa hat auf den Shetlandinseln ein Energiespeichersystem auf Basis von Blei-Säure-Akkus installiert. Welche Herausforderungen bringt ein solches System mit sich?

Raphael Eckert: Bei einem solchen Projekt gilt es natürlich viel zu beachten. Insgesamt wurden in Lerwick 3126 Zellen verbaut, jede davon mit einer Nennkapazität (C20) von 1000 Ah bei 2 V Nennspannung. Die Zellen wurden zu 12-V-Modulen zusammengefasst und haben somit eine nicht unerhebliche Dimension und ein entsprechendes Gewicht. Hinzu kam, dass die Batterien in Japan gefertigt und punktgenau auf die Insel geliefert werden mussten. Das heißt, neben den technischen Herausforderungen im Vorfeld spielte die Logistik eine große Rolle. Auch die Frage, ob dieses Projekt auch aus kaufmännischer Sicht sinnvoll ist, musste innerhalb des Vorlaufs von einem Jahr geklärt werden.

Elektronik: 3126 Batterie-Zellen müssen erst einmal untergebracht werden, außerdem sind diese Batterie-Module auch nicht leicht. Kann man sie übereinander stapeln?

Eckert: Das ist möglich. Bei der verwendeten SLE-1000-Reihe (Bild) handelt es sich um verschlossene Blei-Säure-Batterien, insofern können sie in verschiedenen Positionen betrieben werden. Unabhängig davon werden die Akkus ab Werk in Stahl-Racks eingefasst geliefert. So lassen sie sich gut übereinanderstapeln, sodass sie sich auch nicht mit ihrem eigenen Gewicht beschädigen. Dadurch konnten wir auch ein weiteres Problem auf den Shetlandinseln umgehen: Bei dem Projekt handelte es sich um einen Batterieaustausch. In Lerwick gab es also bereits ein Batteriegebäude und wir mussten mit dem zur Verfügung stehenden Platz auskommen. Die Stapelbarkeit unserer Batterien war sicherlich auch ein Grund, wieso sich die Betreiber für Yuasa entschieden haben, wenn auch nicht der Hauptgrund.

Elektronik: Lässt sich ein solches Energiespeichersystem überall installieren?

Eckert: Prinzipiell ja. Es handelt sich ja um eine typische Speicher-Batterie, die für verschiedene Anwendungen verbaut werden kann. Als weiteres Plus ermöglicht sie das Laden und Entladen in kürzester Zeit mit sehr hohen Strömen – und das ist für eine Blei-Säure-Batterie eher untypisch. Bei den Batterien handelt es sich sozusagen um die nächste Generation von Blei-Säure-Akkus, die Yuasa eigens für diesen Zweck entwickelt hat. Gerade in der Pufferung von Stromnetzen spielen sie ihre Vorteile aus: Man kann nicht planen, wann eine Pufferung notwendig ist, daher muss der Akku jederzeit zur Verfügung stehen; kurze Ladezeiten sind da von Nutzen.

Elektronik: Wäre ein solches System für Windparks sinnvoll, wo die erzeugte Energie aufgrund von Wetterlagen doch sehr schwankt?

Eckert: Windenergie einfach nur zu speichern ist oft nicht sinnvoll. In Verbindung mit einem Kraftwerk und z.B. Windenergie dienen solche Zwischenspeichersysteme zur Unterstützung des Stromnetzes. Wind ist unberechenbar, die Windstärke ist leider nicht konstant. Ein Kraftwerk kann solche Schwankungen nicht abfangen, Batterien schon. In Lerwick werden die hiesigen Verbraucher u.a. auch mit Windenergie versorgt; die Batterie wurde also nicht nur installiert, um Spitzenlasten abzudecken, sondern auch um Schwankungen der Einspeisung auszugleichen.

Elektronik: Ein Referenzprojekt in Braderup nutzt beispielsweise Lithium-Ionen-Akkus für eine schnelle Speicherung von Windenergie bei hohen Ladeströmen; als Langzeitspeicher dient hier eine Redox-Flow-Batterie. Sie hatten gerade erwähnt, dass auch Blei-Säure-Akkus schnell hohe Ströme aufnehmen können. Wären hier also auch Blei-Säure-Akkus vorstellbar?

Eckert: Grundsätzlich haben Lithium-Ionen-Akkus eine höhere Ladeakzeptanz und können mit höheren Entladeströmen belastet werden. Die Blei-Säure-Akkus, die Yuasa UK in Lerwick verbaut hat, können nicht mit Lithium-Ionen-Akkus verglichen werden, allerdings haben diese Batterien Eigenschaften, die den speziellen Anforderungen in Lerwick gerecht werden. Am Ende ist es immer eine wirtschaftliche Entscheidung: Man hätte auf den Shetlandinseln auch Lithium-Ionen-Akkus verbauen können, nur wäre das um ein Vielfaches teurer geworden!

Ein Beispiel: Ich kann auf einen normalen Mittelklassewagen Hochgeschwindigkeitsreifen aufziehen, welche bis 300 km/h zugelassen sind. Die Frage ist allerdings: Ist das sinnvoll und effizient? Genauso verhält es sich mit Lithium-Ionen- und Blei-Säure-Batterien. Es gilt immer abzuwägen: A – was sind die technischen Anforderungen? Und B – was ist wirtschaftlich die sinnvollste Wahl?

In Lerwick musste ein funktionierender und wirtschaftlich sinnvoller Zwischenspeicher unter Einhaltung bestimmter Rahmenbedingungen geschaffen werden – ohne Experimente.