Fünf Fragen zum sicheren Solarstromspeicher

27.05.2014 | Druckvorschau

Batteriespeicher mit Wechselrichter auf Tuvalu | This year, power storage and energy management will be focal points for photovoltaics. - © SMA — © SMA

Batteriespeicher mit Wechselrichter auf Tuvalu | This year, power storage and energy management will be focal points for photovoltaics.

Das Karlsruher Institut für Technologie hat bemängelt, dass einige stationäre Solarstromspeicher in hauseigenen Tests durchgefallen sind. Das Institut warnt vor Sicherheitsmängeln bei den Speichern und hat eine Checkliste herausgegeben, über die der Kunde den Sicherheitsstandard seines Speichers abfragen kann.

Das Karlsruher Institut für Technologie hat eine Checkliste erstellt, wie der Kunde zu einem sicheren Speichersystem kommt. Denn anders als in der Automobilindustrie, wo strenge Kriterien für die Sicherheit von Lithium-Ionen-Speichern herrschen, sind die Prüfnormen für stationäre Stromspeicher noch in der Entwicklung. Deshalb führe ein CE-Zeichen oder die im Produktkatalog aufgeführten Normen momentan noch nicht zwingend zu einem sicheren Produkt, betont das KIT. Insgesamt kritisieren die Karlsruher, dass dadurch auch völlig unsichere Produkte kursieren, die wenn die hohen Sicherheitsanforderungen der Automobilindustrie existierten, sofort vom Markt genommen werden müssten. Außerdem gäbe es „Systeme mittlerer Qualität, die größtenteils gut funktionieren und nur in wenigen Fällen Defekte oder Schäden erwarten lassen sowie exzellente Systeme, die nach strengeren Kriterien entwickelt, geprüft und hergestellt werden als es aktuell gefordert wird“, erklären die Karlsruher Forscher. „Diese Systeme werden mit hochwertigen Zellen gebaut und sind mehrfach abgesichert.“

Fünf Fragen an den Hersteller

Die Frage ist allerdings, wie der Kunde sicher sein kann, dass ihm die Batterie nicht im Extremfall anbrennt oder explodiert. Das KIT schlägt als Lösung vor, dem Hersteller oder dem Händler einige Fragen zu stellen:

Wie sicher ist das System noch bei Ausfall einzelner Sicherheitselemente wie Relais oder dem Batteriemanagementsystem und werden Ausfälle gemeldet?

Wurde sichergestellt, dass die Lithium-Ionen-Zellen in der Batterie nie wärmer wurden als die vom Hersteller festgelegte maximale Temperatur?

Schaltet das System zur Sicherheit dauerhaft ab, wenn die Lithium-Ionen-Zellen durch Tiefenentladung, Überhitzung oder ähnlichen Pannen irreversibel geschädigt und damit weniger sicher wurden?

Beliefert der Hersteller der zu Batterien verbauten Lithium-Ionen-Zellen auch die Automobilindustrie? Schließlich gelten dort strengere Normen und der Kunde kann davon ausgehen, dass der Zellhersteller diese auch auf die stationären Batterien anwendet.

Wurden zusätzliche Sicherheitsnormen berücksichtigt? Zwar wird eine neue Prüfnorm einige Sicherheitslücken schließen. Doch ist die neue DIN EN 62619 noch nicht erlassen und damit noch nicht gültig. Aber die Hersteller können trotzdem schon darauf zugreifen und freiwillig die Normen schon erfüllen, auch wenn sie noch nicht verbindlich in Kraft sind. Auch einzelne Tests und Vorgaben, die der Hersteller aus der Norm für die Automobilindustrie übernommen hat, erhöhen die Sicherheit und die Zuverlässigkeit des Speichers.

Probleme mit einzelnen Speichern

Das KIT reagiert mit seiner Empfehlung auf Probleme, die einzelne Speicher während der von den Karlsruhern durchgeführten Tests zeigten. „KIT-Forscher hatten kommerzielle Lithium-Ionen-Heimspeicher im Labor untersucht und teilweise Sicherheitsmängel aufgedeckt“, erklärt das Karlsruher Institut. Allerdings sehen sie nicht generell ein Sicherheitsproblem bei Solarstromspeichern. „Es gibt Systeme, die sich durch ein hohes Maß an Sicherheit auszeichnen“, betont das KIT. „Leider wurde aber auch festgestellt, dass es Systeme gibt, die trotz Einhaltung einiger Normen nicht sicher sind, zumindest dann nicht, wenn einfache Fehlerfälle simuliert wurden. Die KIT-Forscher waren überrascht, dass nicht alle Systeme am Markt gemäß der UN38.3-Transportvorschriften für Batteriesysteme zertifiziert sind.“ Dabei handelt es sich um eine Reihe von Tests, die Lithium-Ionen-Batterien absolvieren müssen, um sicherzustellen, dass sie während des Transports keinen Schaden anrichten. In einem Test zur Simulation der Alterung stellen die Prüfer fest, ob die Batterien den Transport bei niedrigem Luftdruck, wie er im Frachtraum von Flugzeugen herrscht, überstehen. Außerdem müssen die Batterien einen thermischen Test absolvieren, damit sicher ist, dass sie schnelle Temperaturschwankungen überstehen. Als drittes simulieren die Prüfer die Erschütterungen während des Transports. Zusätzlich unterziehen sie die Batterie einem Schocktest, bei dem die Batterien einem Aufprall bei einem Unfall stand halten müssen. Im sechsten Test simulieren sie eine Kurzschlusssituation. Außerdem schauen sich die Prüfer an, ob die Batterie einem versehentlichen Überladen stand hält und sie eine beschleunigte Entladung übersteht. Diese Testnormen gelten sowohl für die einzelne Zelle als auch für den Speicher, in dem mehrere Zellen zusammengeschaltet sind.

Unterstützung und Kritik aus der Solarbranche

Die Solarbranche steht hinter den Aussagen des KIT. Allerdings wird Kritik laut, das KIT habe das Problem undifferenziert kommuniziert. Das führe zu Verunsicherungen beim Verbraucher und bei Kunden, kritisiert der Wechselrichterhersteller und Anbieter von Solarstromspeichern SMA. „Gleichzeitig unterstreicht SMA, dass bei der Entwicklung der eigenen Speichersysteme die Sicherheit von Anfang an höchste Priorität hat“, erklärt das Unternehmen im hessischen Niestetal. Immerhin hat es fast ein Jahr gedauert, bis das Unternehmen eine neue Wechselrichter-Speicher-Kombination auf den Markt bringt. Zwar haben die Hessen den Sunny Boy Smart Energy schon auf der Intersolar im vergangenen Jahr vorgestellt. Die Auslieferung der ersten Geräte begann aber erst vor wenigen Wochen. SMA hat die Zeit genutzt und das Duo eingehend getestet und vom Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik (VDE) zertifizieren lassen. (Sven Ullrich)