STROMSPEICHERUNG 25. Jun 2019 Heinz Wraneschitz

Netzstabilisierung auf die gebrauchte Art

Komplette Akkupacks aus Elektroautos werden in Mittelfranken als Großspeicher verschaltet.

Ausgediente Lithium-Ionen-Batterien aus seinen Hybridmodellen testet Audi in Mittelfranken für den Einsatz als Regelleistungslieferant.
Foto: Heinz Wraneschitz

Bürgermeister Werner Langhans traf Mitte Juli mit seinem freudschen Versprecher wahrscheinlich eher unfreiwillig den Nagel auf den Kopf: „Polit-, ääh: Pilotfunktion“ hat nämlich ein Speicher aus Audi-Hybridautobatterien, der in Wendelstein in Mittelfranken das Stromnetz stabilisiert. Denn während in der Politik immer wieder diskutiert wird, ob neue Hochspannungsleitungen oder Speicher die beste Lösung für die Stromenergiewende in Deutschland seien, wurden hier Nägel mit Köpfen gemacht.

Elektrischer Aufbau der Anlage

Die Batteriemodule haben eine Ausgangs-Gleichspannung (DC) von ca. 380 V.

Zusammengeschaltet sind alle 84 Akkus in einem Zwischenkreis mit 800 V DC. Daraus wird die netzkonforme Wechselspannung (3 x 400 V) der Frequenz 50 Hz erzeugt.

Über einen eigenen Trafo der Leistung 800 kVA ist das System mit dem 20-kV-Netz verbunden.

Der Gesamtwirkungsgrad des Speichers fürs Laden und Entladen beträgt laut Covalion-Projektleiter Martin Gattnar im Durchschnitt etwa 90 %.

Warum „Speicher oder Leitung“ bis heute eine offene Frage ist, hängt auch mit folgendem Problem zusammen: Woher die Stromspeicher nehmen? Neue werden großteils in Autos und für die solare Selbstversorgung von Einfamilienhäusern oder Firmen gebraucht. Deshalb wird oft vorgeschlagen – zumindest solange die Herstellmengen noch zu gering sind –, Batterien aus Elektroautos zweitzuverwenden. Das können nur Konsortien mit Fachkenntnis. In Wendelstein arbeiten der Batterielieferant Audi, das Gemeindewerk, der Netzbetreiber und die Projektgesellschaft Covalion zusammen. Man wolle damit bundesweite Ausstrahlung erzielen, hieß es.

Im ersten Leben waren die in einem Gehäuse verbauten Akkus insgesamt rund 200 000 km in Audi-Hybridmodellen auf Straßen unterwegs. Danach weisen die Speicher immer noch 80 % ihrer ursprünglichen Kapazität auf, erläutert Rainer Mangold, beim Autobauer für die nachhaltige Produktentwicklung zuständig. Viel zu gut also, um sie bereits in die Recyclinganlage zu geben.

Gut: Das machen auch andere. Während die Anlage in Wendelstein 500 kW an Leistung mitbringt, wurde zwei Wochen vorher die Johan-Cruijff-Arena in Amsterdam mit einem 3-MW-Speicher ausgestattet. Dahinter stand ein Konsortium aus dem Autobauer Nissan, dem Elektrotechnikkonzern Eaton, der niederländischen Baugruppe BAM und dem Elektromobilitätsspezialisten The Mobility House.

Die Audi-Techniker wollen den mit einer Sicherheitshülle umgebenen Akkus aus ihren Hybridmodellen A3 und Q7 jedoch ein unverändertes zweites Leben ermöglichen. Das machen sie hier erstmals gemeinsam mit Covalion. Das wirklich Neue beim Audi-Projekt ist laut Mangold, dass die gesamten Batteriezellen in jenen Hüllen bleiben, die sie bereits im Auto geschützt haben. Üblich sei bisher gewesen, die Einzelzellen für stationäre Speicher komplett neu zu verschalten.

Mit der Elektronik seiner Firma werde dieser Zwischenschritt überflüssig, erläuterte Karsten Dressbach von Covalion. Wem der Name nichts sagt: Unter dieser Marke projektiert und vermarktet Framatome, vormals Areva, mit deutschem Hauptsitz in Erlangen seit Anfang des Jahres genau solche Second-Life-Speichersysteme.

Dabei hilft vor allem die Framatome-Kompetenz aus Kernkraftwerken. Dort haben Batterien seit jeher die Notstromversorgung gestellt. In diesem Fall hat es Covalion geschafft, ein Batteriemanagementsystem zu entwickeln, mit dem Akkus trotz unterschiedlicher Betriebsspannung und Alterung auf einen gemeinsamen Gleichstromzwischenkreis verschaltet werden können. Nun stehen in einem Wendelsteiner Industriegebiet zwei Betoncontainer mit 84 Second-Life-Batteriepacks auf Stahlgerüsten.

Interessant ist auch die Finanzierung. Bürgerinnen und Bürger der Ortschaft haben das Modellprojekt bezahlt: Sie haben insgesamt 1,4 Mio. € bei der „Gemeindewerke Wendelstein Bürgerkraftwerk GmbH“, kurz GWBK, angelegt. Die hat mit dem Geld zuerst eine Freiflächen-Solarstromanlage und nun den Batteriespeicher auf die Beine gestellt.

Die GWBK verspricht den Investoren eine jährliche Rendite von 2,5 %. Die dafür nötigen Einnahmen erzielt die Tochter der Gemeindewerke (55 %) und des Nürnberger Regionalversorgers N-Ergie AG (45 %) aus der Vermarktung von Primärregelleistung.

Der Speicher speist dazu Strom ins oder entnimmt Strom aus dem Netz. So wird dessen Frequenz stabilisiert, zum Beispiel, wenn Sonnen- oder Windkraftwerke gerade zu wenig oder zu viel Energie liefern. Weil Batterien das sehr schnell können, gibt es für diese Dienstleistung von den Stromnetzbetreibern gutes Geld. Damit bezahlt die GWBK die Verzinsung. Und nach zehn Jahren erhalten die Anleger ihr angelegtes Kapital wieder zurück, heißt es.

Die Garantie von Covalion auf die Leistung des Systems von 500 kW für zehn Jahre sichert dies. Mit der gespeicherten Energie von 1000 kWh könnten theoretisch 100 Haushalte einen Tag lang mit Strom versorgt werden, hat die N-Ergie ausgerechnet. In Wendelstein sollen die Autospeicher ihr zweites Leben nun 20 Jahre lang leben, bevor sie im „dritten“ komplett recycelt werden.

Durch die Verwendung der fertigen Batteriemodule soll das Covalion-System im Übrigen sehr variabel und flexibel sein: Demnächst werde im VW-Hauptwerk ein größerer Speicher aufgestellt, hieß es. Die Akkus dazu sollen aus dem VW-Modell e-up stammen, heißt es aus Firmenkreisen.

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