Der Einsatz von Stromspeichern ist ein vergleichsweise junges Phänomen. Bei Aussagen über ihre mittel- bis längerfristige Kapazität im Betrieb handelte es sich bisher eher um Vermutungen; es mangelte an handfester, praktischer Erfahrung bzw. an Belegen. Technologisch unvermeidbar und insofern vorhersehbar war jedoch stets, dass bei in Reihe geschalteten Batterieblöcken immer die schwächste Zelle im Verbund die Bruttokapazität des Gesamtblocks bestimmt. Das bedeutet: Eine schwache Zelle bricht die Lade- und Entladevorgänge jeweils frühzeitig ab, wodurch die Nutzkapazität des kompletten Blocks früher oder später so weit abfällt, dass ein wirtschaftlich sinnvoller Betrieb nicht mehr möglich ist. Eine einzelne defekte Zelle kann sogar für den Ausfall des kompletten Stromspeichers sorgen.
DER AUSGEFALLENE ZELLENBLOCK
Der von ASD untersuchte, in Reihe geschaltete Batterieblock umfasste 16 großformatige Zellen und hatte während fünf Jahren Betriebszeit 720 Vollzyklen durchlaufen. Dabei kam er von ursprünglich 9,2 kWh Nutzkapazität am Ende nur noch auf 6,8 kWh – ein Verlust, der dazu führt, dass der Zellblock ersetzt werden muss und damit gleichbedeutend ist mit einem Totalausfall. Anstatt den Block zu entsorgen, wurde er bei ASD in die einzelnen Zellen zerlegt, um sie zu messen. Dabei kam heraus, dass am Gesamtverlust hauptsächlich eine Zelle schuld war. Ihre niedrige Nennkapazität wich deutlich von allen anderen Zellen ab. Die Unterschiede der in Reihe geschalteten Zellen untereinander waren also sehr groß – bzw. erheblich größer, als gemeinhin angenommen wird. Diese Annahme ist der Grund dafür, dass großer Aufwand betrieben wird, um Speicher mit zwillingsgleichen Zellen zu bestücken, damit sie (anfangs) einwandfrei funktionieren – ein Umstand, der hohe Kosten erzeugt. „Da das Auseinanderdriften der Zellen typischerweise so stattfindet, bringt die Ausstattung von Speichern mit nahezu identischen Zellen für den mittelfristigen Betrieb keinerlei nachhaltig positiven Nutzen. Das grundlegende Problem ist die Reihenschaltung“, so Matthias Ruh, Geschäftsführer bei ASD.
DIE WIEDERINBETRIEBNAHME
Nach Messung der einzelnen Zellen wurde der identische Batterieblock mit der Pacadu-Technologie, also durchgängig parallelgeschaltet, wieder in Betrieb genommen. Die Parallelschaltung sorgt dafür, dass sich die Nutzkapazität nicht der schlechtesten Zelle anpasst, was für den Ausfall des Speichers gesorgt hatte. Parallelgeschaltet haben sich die Zellen also völlig problemlos wieder in Betrieb nehmen lassen. Die Nutzkapazität des Speichers hat dabei der Summe der einzelnen Zellkapazitäten entsprochen: Der Pacadu-gesteuerte Speicher verfügt über 7,58 kWh.
Diese Anwendung zeigt über den Einzelfall hinaus, dass die Pacadu-Technologie für Second-Life-Anwendungen prädestiniert ist. Gebrauchte Zellen aus herkömmlichen Stromspeichern lassen sich weiternutzen, wenn sie aufgrund ihrer Eigenschaften nicht mehr zur Erfüllung der Aufgabe ihres ersten Lebens taugen.
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