Batteriespeichersysteme (BESS) sind einer der Schlüsselfaktoren für die Energiewende. Sie ermöglichen die Integration erneuerbarer Energien, erhöhen die Netzstabilität und unterstützen die Elektrifizierung des Verkehrs. Laut Internationaler Energieagentur (IEA) muss sich die weltweite Nutzung von BESS bis 2030 versechsfachen, um die globalen Energieziele zu erreichen. Trotz ihres Potenzials bringen Batteriespeichersysteme komplexe Herausforderungen mit sich.
Komplexe Sicherheitsrisiken erkennen und bewältigen
Unsachgemäße Handhabung, Herstellungsfehler oder Betriebsstörungen können bei BESS zu Überhitzung, Bränden oder Explosionen führen und stellen somit ein erhebliches Risiko für Nutzer und Umwelt dar. In den letzten 30 Jahren hat UL Solutions festgestellt, dass Batteriezwischenfälle zu über 500 Todesfällen und rund 4.000 Verletzten geführt haben. Insbesondere ein thermisches Durchgehen birgt große Gefahren. Dieses kann auftreten, wenn Lithium-Ionen-Zellen eine Temperatursteigerung von über 20 °C pro Minute und Maximaltemperaturen von über 300 °C erreichen.
Ein weiteres gefährliches Szenario ist eine Schädigung des Separators, die zu einem Kurzschluss und einer schnellen Überhitzung der Batterie führen kann. Um Risiken zu verringern und BESS sicher und nachhaltig einzusetzen, sind fortschrittliche Erkennungssysteme, effektive Brandbekämpfungsstrategien und eine bessere Vorbereitung der Allgemeinheit entscheidend.
Doch auch andere Faktoren stellen eine Herausforderung für BESS-Hersteller dar. Temperatur, Nutzungsmuster und Fertigungsqualität wirken sich unter anderem auf die Alterung von Batterien aus. Die Lebensdauer variiert je nach Anwendung. Während Smartphone-Akkus 500 bis 1.000 Ladezyklen erreichen, sind bei Elektrofahrzeugen 1.000 bis 2.000 möglich. Gefragt sind eine verbesserte Ladesteuerung und Batteriewartung sowie ein verbessertes Temperaturmanagement, um das Risiko technischer Ausfälle zu minimieren.
Umweltauswirkungen über den gesamten Lebenszyklus
Neben diesen Aspekten spielen mögliche Umweltbelastungen eine große Rolle in der Branche. Derzeit entfallen rund 60 Prozent des weltweit abgebauten Lithiums auf Batterieanwendungen – bis 2030 soll dieser Anteil auf 95 Prozent steigen. Die unsachgemäße Handhabung kann Umweltprobleme und Sicherheitsrisiken durch gefährliche Stoffe verursachen. Eine nachhaltige Wiederverwendung und das Recycling von Batterien sind entscheidend, um ökologische Belastungen zu reduzieren. Werden relevante Umweltaspekte bereits in der Prüf- und Entwicklungsphase berücksichtigt, können daraus potenzielle Vorteile im Wettbewerb entstehen.
Die Innovationsgeschwindigkeit übertrifft mitunter bestehende Standards, die daraufhin an den Wandel angepasst werden. Nationale und internationale Regulierungen – wie in New York, das US-Bundesgesetz „Setting Consumer Standards for Lithium-Ion Batteries Act“ oder die im Februar 2024 aktualisierte EU-Batterieverordnung – verbessern die Produktsicherheit bei Lithium-Ionen-Batterien.
Mit über 130 Jahren Erfahrung in den Bereichen Sicherheit, Prüfung und Zertifizierung unterstützt UL Solutions weltweit Unternehmen entlang der gesamten Wertschöpfungskette, sich in der komplexen und dynamischen Welt der Batteriespeicher sicher zu orientieren. Das Leistungsangebot beinhaltet unter anderem:
Sicherheits- und Leistungstests
Sicherheits- und Leistungstests
Zertifizierungen zum Beispiel nach UL 1974, einem Standard zur Bewertung der Wiederverwendbarkeit von Batterien
Die Infografik „Kritische Herausforderungen bei Batteriespeichersystemen“ ist hier zum Download verfügbar und bietet eine kompakte Übersicht über die wichtigsten sicherheits- und leistungsrelevanten Herausforderungen von BESS – basierend auf der langjährigen Erfahrung von UL Solutions.
