Im Projekt „Der hybride Stadtspeicher“ wurde vom Fraunhofer ISE ein Lithium-Ionen-Heimspeicher entwickelt. Dabei wurde ein kompaktes Gehäuse (ca. 100 l Volumen und ca. 70 kg Gewicht) konstruiert und eine energieeffiziente BMS-Elektronik mit intelligenten Algorithmen implementiert (Bild 7). Insgesamt kann - je nach Einsatzszenario - ein Systemwirkungsgrad von >95 % erreicht werden.
Im Gesamtprojekt ist der Lithium-Ionen-Hauspeicher allerdings nur ein Teil; weitere Teile sind thermische Trinkwarmwasserspeicher, ein Kleinst-Blockheizkraftwerk (BHKW) und eine intelligente zentrale Steuerung der einzelnen Komponenten.
Wenn an jedem zehnten Ortsnetztrafo in Deutschland nur ca. zehn solcher Komponenten (also 5-kW-Batteriespeicher, 6-kW-BHKW und 20-kW-Trinkwarmwasserspeicher) mit einer Gesamtspeicherleistung von 100 kW stünden, würde das der doppelten Kapazität aller Pumpspeicherkraftwerke in Deutschland (ca. 6 GW) entsprechen.
Der nächste Schritt im Projekt ist es, das Zusammenspiel der einzelnen Komponenten zu optimieren. Dazu werden sie in Laboren in Betrieb genommen und über eine Kommunikationsschnittstelle geregelt.
Der Autor
Nils Armbruster (M.Eng) studierte Mechatronik an der Hochschule Offenburg und erhielt seinen Bachelor-Abschluss 2008. An der Hochschule Karlsruhe hat er daraufhin 2009 seinen Master of Engineering in Elektrotechnik erhalten. Seit diesem Jahr ist er auch am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme in Freiburg im Team Batteriemodule und -systeme und beschäftigt sich dort hauptsächlich mit dem Design und dem Management von Lithium-Ionen-Batteriesystemen. (nils.armbruster@ise.fraunhofer.de)