Prototyp in Hessen: Ein zweites Leben für Elektroauto-Akkus als batteriebasierte Stromspeicher

Lithium-Ionen-Akkus in einem Elektrofahrzeug verlieren nach und nach an Leistung, ihre Nutzungsdauer ist deshalb auf etwa zehn Jahre beschränkt. Nach dieser Zeit können sie recycelt werden, um wichtige Rohstoffe wie Nickel, Kobalt, Lithium und Mangan zurückzugewinnen. Hierfür wurden auch bereits automatisierte Verfahren entwickelt. Eine einfachere Möglichkeit ist, die ausgedienten Batterien anderweitig weiter zu nutzen – etwa als „Second-Life“-Batteriespeicher. Der Prototyp eines solchen Speichers ist diese Woche in Hessen ans Netz gegangen.

Zweites Leben als Batteriespeicher

Die gebrauchten Akkus aus Elektrofahrzeugen verfügen in der Regel noch über eine Restkapazität von etwa 85 Prozent oder sogar mehr. Für eine Verwendung in batteriebasierten Stromspeichern reicht dies aus. Solche Speichersysteme können auf der einen Seite netzunabhängig Strom bereitstellen, andererseits aber auch im Zusammenhang mit Photovoltaik-Anlagen oder Windparks verwendet werden, um überschüssigen Strom vorübergehend zu speichern. Der Speicher wirkt dann wie ein Puffersystem, dass Energie speichern kann, wenn zu viel verfügbar ist und sie dann bei Bedarf wieder abgeben. „Batteriespeicher sind gut geeignet, um die Auswirkungen auf die Netze abzumildern, die sich durch fluktuierende Einspeisung von Sonnen- und Windkraftanlagen auf der einen und durch kurzfristig hohen Leistungsbedarf, etwa durch Ladeparks auf der anderen Seite ergeben„, so Sven Kunkel vom lokalen Netzbetreiber OsthessenNetz.

Wissenschaftler:innen um Ulf Schwalbe on der Universität Fulda haben in Zusammenarbeit mit OsthesseNetz nun den Prototyp eines solchen intelligenten Second-Life-Batteriespeichers entwickelt. Dieser besteht aus gebrauchten Akkus aus Elektroautos, die in einem Container verbaut wurden. Das System ist daher mobil und kann flexibel an verschiedenen Knotenpunkten im Stromnetz eingesetzt werden. Es ist als Schnellladestation ausgelegt und stellt zwei Ladepunkte mit Gleichstroms sowie zwei mit Wechselstrom bereit.

Der Prototyp ging diese Woche in Fulda ans Netz und hat eine nutzbare Kapazität von 180 Kilowattstunden, die er mit einer Ladeleistung von bis zu 150 Kilowatt bereitstellen kann. Damit hat er etwa 14 Mal so viel Kapazität wie gängige Wallboxen für den Privatgebrauch. Gesteuert wird er über ein spezielles Energiemanagementsystem, das auf Second-Life-Systeme ausgelegt ist. Dank spezieller Algorithmen lädt der Speicher je nach Situation mit Strom aus dem Netz oder speist diesen wieder ins Netz ein. „Das System passt sich durch seine intelligenten Algorithmen automatisch auf den Anwendungsfall an und verfügt über Selbstdiagnosealgorithmen zur Überwachung der Batterien„, erklärt Schwalbe weiter.

System mit einer Kapazität von einer Megawattstunde in Planung

Bereits jetzt kann das System, das mit dem Prototyp demonstriert wird, an Raststätten oder Tankstellen ohne ausreichend Netzanschluss genutzt werden. Es kommt aber auch für Unternehmen oder Einkaufszentren in Frage. Der Speicher kann auch so konfiguriert werden, dass er als Zwischenspeicher für Photovoltaikanlagen fungiert. Auch ein flexibler Einsatz als Unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) ist möglich, sodass das System klassische Notstromaggregate teilweise ersetzen kann.

„Mit dieser Lösung können wir die Nutzung der regenerativen Energien weiter ausbauen„, so Schwalbe weiter. Die Foscher:innen wollen die Erfahrungen aus dem Betrieb des Prototyps nutzen, um ein vergleichbares System mit einer Kapazität von einer Megawattstunde zu entwickeln. Dieses soll ebenfalls auf gebrauchten Akkus aus der Elektromobilität basieren. Mit solch einem System könnte etwa auch der Einfluss von Ladeparks an Autobahnen auf das lokale Stromnetz reduziert werden. Außerdem wollen die Wissenschaftler:innen die Anwendungsszenarien wie Netzflexibiliserung, Spannungsglättung, Leistungsbereitstellung für Hochleistungsverbraucher, Einspeisepufferung aus erneuerbaren Energien und Bereitstellung von Regelleistung so gut wie möglich miteinander kombinieren.

via Hochschule Fulda