Verteilen und Speichern von Energie im Smart Grid - Alcatel-Lucent ...

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einem engen Betriebsfenster zu betreiben. Dies
und der Einsatz teurer Materialien (z.B. Titanat)
verursacht aktuell noch vergleichsweise hohe
Herstellungskosten. Es wird aber erwartet, dass
diese aber vor dem Hintergrund des aktuellen
und geplanten weltweiten Ausbeziehungsweise
Aufbaus von Fertigungskapazitäten für Elektroautos
und durch die Entwicklung modularer Speichersysteme
auf Basis von Standardmodulen (z.
B. für Heimspeicher) weiter sinken werden.
Abbildung 3:Elektrotankstelle mit Vanadium-Redox-
Flow Batterie Cellcube FB 10/100 (Quelle: Gildemeister
Energy Solutions)
gemein, dass in den Elektroden die Lithium-
Atome in sogenannten Wirtsgittern eingelagert
werden (Einlagerungselektroden). Beim Laden
des Akkumulators werden Lithium-Ionen von der
positiven Elektrode durch den Elektrolyten, der
ebenfalls Lithium-Ionen enthält, zur negativen
Elektrode transportiert. Dort reagieren sie mit
den Elektronen, die über den äußeren Stromkreis
transportiert werden, an der Elektrodenoberfläche
zu Lithium-Atomen und werden eingelagert.
Bei der Entladung vollzieht sich der Vorgang umgekehrt.
Durch die Vielzahl der Kombinationsmöglichkeiten
ergibt sich ein sehr breites Leistungs-
und Energiedichtespektrum.
Im Bereich mobiler Anwendungen insbesondere
der Elektromobilität entwickeln sich Lithium-
Ionen-Akkumulatoren gerade zur wichtigsten
Speichertechnologie und werden von zahlreichen
Herstellern fieberhaft weiterentwickelt. Die Anforderungen
an stationäre Batterien unterscheiden
sich aber in einigen wichtigen Punkten. Dort
spielen insbesondere eine hohe Zyklenzahl beziehungsweise
Lebensdauer und sicherheitstechnische
Aspekte eine wichtige Rolle. Insbesondere
bei Heimspeichern mit langer benötigter Lebensdauer
ist es notwendig, die einzelnen Zellen
durch eine Sicherheits- und Schutzelektronik zu
überwachen und das gesamte Batteriesystem in
Fazit: Die Lithium-Inonen-Technik hat ein breites
Anwendungsspektrum, das von (Kleinst-) Computern
bis zu stationären Anwendungen reicht.
Wichtig ist es, sich die unterschiedlichen Einsatzfelder
genau anzuschauen und Steuerungssysteme
entsprechend anzupassen. Ein effizienter
Einsatz verlangt oft jahrelange Forschung und
praktische Erfahrung.
4.4 Netzkoppelung durch innovatives Batterieund
Energiemanagement
Natürlich setzt der erfolgreiche Einsatz von Batterien
als Energiespeicher ein effizientes Energiemanagement
voraus. Ein geregeltes Lademanagement
stellt zunächst einmal den ressourcenschonenden
Einsatz der Batterien in Abhängigkeit
von den im Netz verfügbaren Steuerungsinformationen
sicher. Wesentlich entscheidender
ist aber die Festlegung des „Regelwerks“, nach
dem die Batterie im dezentralen Netzwerk reagiert:
Erst so können Batterien, dezentrale Photovoltaik-
oder Windkraftanlagen und ggf. auch
Wärmeerzeugungsanlagen, auf Steuerungsinformationen
wie zum Beispiel lastabhängige Preise
reagieren.