Batteriespeicher

Batteriespeicher sind Energiespeichersysteme, die elektrische Energie speichern und bei Bedarf wieder abrufen. Sie bestehen aus Energiespeicherbatterien, Leistungsinfrastruktur wie Wechselrichter und Schutz- bzw. Steuerungseinheiten, sowie einem Batteriesystem-Management (BMS) und meist einem Kühlsystem. In der Praxis dienen sie der Pufferung von Strom aus dezentral erzeugten Quellen, der Netzdienstleistung und der Notstromversorgung.

Die gängigsten Technologien für stationäre Speicher sind Lithium-Ionen-Batterien aufgrund von hoher Energiedichte, Effizienz und Lebensdauer. Redox-Flow-Batterien eignen sich besonders für große Kapazitäten, da Leistung und Kapazität unabhängig skalierbar sind. Weitere Optionen umfassen Natrium-Schwefel-, Natrium-Ion- und Blei-Säure-Systeme; Festkörper- bzw. Solid-State-Technologien gelten als zukunftsweisend, befinden sich aber teilweise noch im kommerziellen Einsatz.

Anwendungen umfassen die Integration erneuerbarer Energien (Pufferung von Solar- oder Windenergie), Netzstabilisierung, Spitzenlastabdeckung, Virtuelle Kraftwerke und Notstromversorgung in Gebäuden. Betriebsweise orientiert sich am Zustand der Ladung, der Temperatur und regulatorischen Vorgaben. Der Round-Trip-Wirkungsgrad liegt je nach Technologie typischerweise zwischen 85 und 95 Prozent; Redox-Flow-Systeme weisen oft etwas geringere Werte auf. Die Lebensdauer wird in Zyklen oder in Kalenderjahren angegeben, typischerweise mehrere tausend Zyklen für Li-Ion, längere Kalenderlaufzeiten für Flow.

Wirtschaftlich betrachtet hängen Investitions- und Betriebskosten von Kapazität, Wirkungsgrad, Lebensdauer und Anwendungsfall ab. Markt- und Regulierungsrahmen fördern Speicher zur Integration erneuerbarer Energien, virtuelle Kraftwerke und Netzersatz. Herausforderungen sind Rohstoffbeschaffung, Recycling, Sicherheit und Umweltaspekte. Zukünftige Entwicklungen zielen auf kostengünstigere Zellen, höhere Energie- und Leistungsdichte sowie weiter verbesserte Sicherheit und Recyclingprozesse.