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Hybridsportler BMW i8: Wenn Akkus von Elektroautos wiederverwendet werden, kann das zu einer Win-Win-Situation führen. Besitzer können den Batteriewechsel zum Teil refinanzieren und Netzbetreiber oder Besitzer von Photovoltaikanlagen haben die Möglichkeit, ihre Anlagen günstig zu optimieren. Bild: BMW
VDE-Studie

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Akkus von Elektroautos pushen Solaranlagen

Der Einsatz von ausgemusterten Batterien kann das Stromnetz stützen und Photovoltaik-Kraftwerke optimieren. Eine neue Untersuchung zeigt: Mit sinkendem Ertrag von eingespeistem Strom wird der Eigenverbrauch für Besitzer von Solaranlagen immer interessanter.

Die Anforderungen von Nutzern an Elektroautos sind hoch: Die Reichweite muss stimmen, die Leistung ebenso. Hinzu kommt, dass Batterien einem stetigen Kapazitätsverlust unterliegen. Leistung und Kapazität lassen nach, ein neuer Akku muss her. Die ausgemusterten Zellen eignen sich noch für andere Zwecke. Zum Beispiel, um den Eigenverbrauch von Solaranlagen zu steigern oder das Stromnetz zu stützen.

Wenn Akkus von Elektroautos wiederverwendet werden, kann das eine Win-Win-Situation sein: Besitzer können den Batteriewechsel zum Teil refinanzieren und Netzbetreiber oder Besitzer von Photovoltaikanlagen haben die Möglichkeit, ihre Anlagen günstig zu optimieren. In einer jetzt veröffentlichten Studie im Rahmen des Schaufensters Elektromobilität untersuchte der Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik (VDE) zwei Einsatzmöglichkeiten der Batterien genauer: den Einsatz zur Netzstützung und zur Erhöhung des Eigenverbrauchs von Photovoltaikanlagen. Beide Einsatzgebiete bedienen unterschiedliche Märkte und haben verschiedene Lastprofile. Das zeigt den breiten Einsatzbereich von alten Zellen. Die Untersuchung ermittelte das technisch Machbare und das wirtschaftlich Sinnvolle.

Mit sinkendem Ertrag von eingespeistem Strom wird der Eigenverbrauch für Besitzer von Photovoltaik (PV)-Anlagen immer interessanter. Wenn die eingespeiste Energie weniger Geld einbringt als die bezogene, sollten Anlagenbetreiber aus wirtschaftlicher Sicht darüber nachdenken, wie sie den von ihnen produzierten Strom sinnvoll nutzen können. Eine Lösung kann ein Batteriespeicher sein.

Wenn die Second-Life-Akkus mit 80 Prozent der Nennkapazität in eine PV-Anlage integriert werden, müssen sie früher wieder ausgetauscht werden. Während neue Batterien bis zu 15 Jahren halten, steht ein Tausch dieser Akkus bereits nach neun Jahren an. Eine weitere Möglichkeit ist es, die Batterien etwas größer zu dimensionieren. So lässt sich das Wechselintervall erhöhen – die Kosten steigen dadurch. Die günstigste Betriebsart ist trotz der häufigeren Wechsel die Second-Life-Batterie mit der gleichen Nennkapazität einer neuen Zelle. Der Betrieb mit neuen Akkus ist am teuersten. Insgesamt kommen die Autoren zum Ergebnis, dass ein wirtschaftlicher Einsatz derzeit bei keiner Konstellation sinnvoll ist. Doch Energiespeicher an PV-Anlagen können den Netzausbau verringern, wenn sie netzdienlich eingesetzt werden.

Batterien haben einen großen Vorteil: Ihre Leistung ist schnell abrufbar und hat einen hohen Lastgradienten. Die gelieferte Leistung kann also sehr genau der angeforderten Kurve folgen – gute Voraussetzungen für den Regelenergiemarkt. Der Einsatz der Speicher erfolgt beim Einsatz von Primärregelleistung automatisch, sie wird nicht manuell angefordert und muss binnen 30 Sekunden zur Verfügung stehen. Die Kapazität von Batteriespeichern bestimmt maßgeblich die Kosten, die Bezahlung von Primärregelleistung findet aber anhand des Leistungspreises statt. Was bedeutet das? Der kurzzeitige Lastausgleich findet so oft statt, dass eine Vergütung über die tatsächlich gelieferte beziehungsweise aufgenommene Energie nicht möglich ist. Außerdem halten sich positive und negative Primärregelleistung die Waage. Daher entlohnen sie die Anlagenbetreiber nach ihrer zur Verfügung gestellten Regelleistung, nicht nach der gelieferten Energie. VDE empfiehlt daher, die Kapazität so gering wie möglich zu halten und die Leistung zu erhöhen.

In einer Wirtschaftlichkeitsbetrachtung kommen die Forscher zum Ergebnis, dass sich Speicher mit Second-Life-Batterien schon nach fünf Jahren rechnen können. Die Voraussetzung: Die Batterien kosten in der Anschaffung die Hälfte des Neupreises, liefern aber noch 80 Prozent der Kapazität. Für Systeme mit neuen Batterien beträgt die Amortisationszeit sieben Jahre. Der VDE veröffentlichte die Studie im Rahmen der Begleitforschung Schaufenster Elektromobilität, in dem noch weitere Forschungsvorhaben zu Batterien und deren Zweitverwertung gefördert werden.

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