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25.03.2013, 14:45 Uhr | 1 |

Start-up-Porträt Strom mit kleinen Akkus direkt an Ort und Stelle speichern

Die Energie von Sonne und Wind für den Eigenbedarf zu nutzen, ist bisher eher unattraktiv. Mit dem Anstieg der Strompreise und dem Rückgang der Einspeisevergütung kann sich das in Zukunft jedoch für Hausbesitzer rechnen. Die junge Dispatch Energy Innovations GmbH will sie mit der benötigten Speichertechnologie beliefern.

Pumpspeicherwerk Goldisthal im Kreis Sonneberg
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Deutschlands größtes Pumpspeicherkraftwerk im südthüringischen Goldisthal besteht seit zehn Jahren. Neu sind kleine Akkus, die selbst hergestellten Strom direkt vor Ort speichern und wieder abgeben.

Foto: dpa / Stefan Thomas

Als Dietmar Gruidl 2009 Probleme mit dem Energienetz in Deutschland prophezeite, wurde er noch belächelt. Auch als er seinen Job als Executive von General Electric aufgab, um als Gründer Lösungen für das drohende Problem anzubieten, fand er zunächst wenig Anerkennung. Bremsen ließ sich der 46-jährige Ingenieur für Produktionstechnik aber nicht. Es gelang ihm, Investoren mit Visionen ins Boot zu holen und die Dispatch Energy Innovations GmbH ins Leben zu rufen. Heute entwickelt und produziert er den "Black Diamond" – einen glänzenden schwarzen Kasten, in dem sich eine der ersten stationären Speichertechniken für regenerative Energien in Deutschland verbirgt.

Energie dort speichern, wo sie anfällt

"Mein Ziel war es, die Energie am Ort der Erzeugung zwischenzuspeichern und erst dann wieder abzugeben, wenn sie im eigenen Haushalt benötigt wird", so Gruidl. Belächelt wird der Unternehmer schon lange nicht mehr. Die dezentrale Stromspeicherung wird politisch heiß diskutiert und spielt eine entscheidende Rolle bei der Energiewende.

Von Anfang an dabei ist Gerold Neumann, der sich seit vielen Jahren am Fraunhofer Institut ISIT in Itzehoe (Schleswig-Holstein) mit der Entwicklung von Folienbatterien auf Lithium-Ionen-Polymer-Basis beschäftigt und als technischer Leiter in die Dispatch Energy einstieg. Nur wenige hundert Meter vom ISIT entfernt, produziert das in Heidelberg gegründete Unternehmen den stationären Speicher.

Angeboten wird er in zwei Größen: 3,5 kWh oder 5 kWh Gesamtkapazität. Er kann innerhalb von rund 60 Minuten komplett geladen oder beim Kochen, Waschen, Duschen etc. entladen werden. Rein statistisch benötigt ein Vier-Personen- Haushalt rund 11 kWh am Tag – das Gros zwischen 18 Uhr und 20 Uhr. "Damit kann der Black Diamond die Selbstversorgung des Strombedarfs bis zu 90 % decken", so Neumann. Eine 100-prozentige Stromversorgung ist aus Sicht des Wissenschaftlers nicht wirtschaftlich. Der Speicher kostet aktuell zwischen 7795 € und 10 825 €.

Von der Forschung bis zum fertigen Produkt war es ein langer Weg. Zwei Jahre benötigten Neumann und Betriebsleiter Rüdiger Schuck für die Entwicklung sowie den Aufbau der Fertigungsstrecke. Erfahrungswerte für die aufwendige Herstellung gibt es kaum. Neumann: "Der stationäre Speicher ist ein äußerst komplexes System." Das Geheimnis sind die Materialien zur Herstellung der Zellen. "Sie bestimmen die Performance der Gesamtbatterie", erklärt Neumann. Ein verfahrenstechnisches Thema, bei dem das Schwierigste gewesen sei, die richtige Zellchemie zu finden.

Letzte Tests wurden erfolgreich abgeschlossen

Die letzten Tests für den "Black Diamond" wurden gerade abgeschlossen, die Zelltechnologie vom TÜV zertifiziert, die ersten Pilotkunden ausgewählt sowie Großhändler und Installateure geschult, die damit Neuland betreten. Das Interesse, so Neumann, sei groß. Zwar kommen immer mehr Zwischenspeicher auf den Markt. Die meisten Anbieter, so Gruidl, würden jedoch im Gegensatz zu Dispatch Energy die Zellen einkaufen. "Wir kennen dagegen die Charakteristik der Zellen sowie die Elektronik zur Überwachung und Optimierung sehr genau und haben die Software darauf perfekt abgestimmt", erklärt Gruidl die Vorteile der Eigenproduktion.

Lithium-Ionen-Polymer-Zellen von Dispatch Energy haben zwar keine besonders hohe Energiedichte, wie sie gerade für Elektroautos benötigt wird, dafür aber eine lange Lebensdauer. Etwa 7000 Mal können die Zellen jeweils geladen und komplett entladen werden und damit mit der Lebensdauer von Photovoltaikanlagen mithalten, für die der "Black Diamond" in erster Linie ausgelegt ist. Zum Vergleich: Beim Elektroauto wird mit einer Lebensdauer der Akkus von etwa 1500 bis 2000 äquivalenten Vollladezyklen gerechnet.

Nicht nur die Energie der Sonne, auch der von kleinen Blockheizkraftwerken oder Mini-Windkraftanlagen erzeugte Strom kann genutzt werden, da der Speicher aufgrund der modularen Bauweise an marktgängige Laderegler und Wechselrichter angeschlossen werden kann. Ein weiterer Vorteil: Er ist absolut sicher. Gruidl: "Wir verwenden rein keramische Elektrodenmaterialien, die nicht die höchsten Energiedichten liefern, dafür aber die höchste intrinsische Eigensicherheit in der Zelle führen." Zudem sind die Zellen mit einem dezentralen Modul-Batteriemanagementsystem versehen, das eine Ladezustands- und Alterungsbestimmung auf Zellebene sowie eine frühzeitige Identifikation defekter Einzelzellen ermöglicht.

Die Ziele von Gruidl sind ehrgeizig. "Wir wollen Dispatch Energy zu einem der führenden Firmen im Bereich intelligenter Lithium-basierter Batteriesysteme aufbauen." Eine Großserie ist bereits in Planung, der Standort ist noch offen. Die Produktionsstätte in Itzehoe ist dafür zu klein. In der Stadt in Schleswig-Holstein soll vor allem eine Kleinserienfertigung sowie die F&E stattfinden.

Einsatz auch in Elektrofahrzeugen denkbar

Die Anwendungen des Speichers gehen in Zukunft über den Eigenverbrauch hinaus. Mit dezentralen Speichersystemen und einem intelligenten Lademanagement kann der Öko-Strom laut Gruidl auch zum Laden der Akkus in Elektro- oder Plug-In-Hybrid-Fahrzeugen genutzt werden. Eine Stabilisierung der Netze ist ebenfalls denkbar. "Das System ist darauf ausgelegt, zukünftig einen Zugriff aus dem Netz zuzulassen", so Neumann. Bisher ist dies gesetzlich nicht erlaubt. Der norddeutsche Wissenschaftler ist jedoch davon überzeugt, dass dies früher oder später geregelt wird. Denn damit können Batteriesysteme als Puffer genutzt werden, um Überkapazitäten zu speichern oder bei Bedarf Strom ins Netz einzuspeisen. Neumann: "Im Gegensatz zu Lithium-Ionen Batterien, die für die Elektromobilität entwickelt werden, ist diese Art von Belastungsprofil für die Batteriesysteme von Dispatch Energy aufgrund der Zyklenfestigkeit nicht schädlich und verursacht keine Reduktion der Batterielebensdauer."

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Von A. Schmid | Präsentiert von VDI Logo
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kommentare
26.03.2013, 16:53 Uhr Bernd Hermann
Die Idee finde ich sehr gut.
Ich denke es werden auch LI-IO Akkus eingesetzt. Diese können aber nur max ca 10 000 mal be und entladen werden. Da finde ich unsere Physikalischen Stromspeicher besser eine kleine Versuchsanlage ist aufgebaut und kann in einem Video unter You Tube angeschaut werden.

http://www.youtube.com/watch?v=ORQ3eIcp-cA&feature=colike


Für mich die Hauptargumente:
1. Millionenfaches EIN + Ausladen möglich.
2. Bei jeder Temperatur.
3. Die benötigten Rohstoffe für Graphen (Kohlenstoff) stehen auch in Deutschland unbegrenzt zur Verfügung.
4. Von gleichen Stromspeichern kann sehr schnell fast verlustlos Energie Übertragen werden.
5. Die EU wacht auf. Ich habe gelesen Graphen soll das grösste Forschungsprojekt werden.
mfG

Bernd Hermann
Bernd.hermann@blechtechnik-de


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