Bisher gab es nur wenige Brände oder andere Schadensereignisse bei Batteriespeichern. Dennoch ist die Sicherheit solcher Systeme extrem wichtig. Welche Faktoren zu einem sicheren und zuverlässigen Speichersystem beitragen, hat der Speicheranbieter Trina Storage zusammen mit dem TÜV Nord in einem Whitepaper zusammengefasst. Das Dokument solle der Branche als wichtige Ressource dienen. Es behandele wesentliche Herausforderungen sowie innovative Lösungen, die die Sicherheit und Effektivität von Energiespeichertechnologien weltweit gewährleisten.
Den Ursachen für die Unfälle nachgegangen
Zunächst startet das Papier aber mit einer Marktanalyse. Hier geht es vor allem um die verschiedenen Anwendungsszenarien, die mit Batteriespeichern abgedeckt werden können. Im Anschluss daran haben die Autor:innen einige Unfälle mit Batteriespeichern aufgelistet. Sie haben aber auch die Gründe für diese Unfälle – in der Regel handelt es sich hier um Brände – notiert. Diese Unfälle zeigen, wie wichtig die Sicherheit und Zuverlässigkeit von Speichersystemen sind. Denn oftmals wurden diese Unfälle durch interne Kurzschlussfehler ausgelöst. Aber auch ein schlechtes Batteriemanagement kann zum Speicherbrand führen, etwa wenn diese überladen werden.
Risiken bewertet
Die Autor:innen der Studie skizzieren entsprechend einen Rahmen für die Risikobewertung und die Minderung dieser Risiken. So hängt die Speichersicherheit im Wesentlichen von der Sicherheit der Komponenten ab, aus denen sie bestehen. Nur wenn die einzelnen Batteriezellen und die anderen Komponenten sicher arbeiten, kann auch das Gesamtsystem stabil und sicher betrieben werden.
Batteriespeicher: Bessere Sicherheitsstandards sind notwendig
Um dies herauszufinden, haben die Autor:innen des Whitepapers zunächst die Ausfallmechanismen eingehend analysiert. Sie sind dabei von der elektrochemischen Entwicklung dieser Mechanismen ausgegangen. Im Whitepaper verdeutlichen die Autor:innen, dass ein umfassendes Qualitätsmanagementsystem eine durchgängige Kontrolle umfassen sollte – von der Entwicklung über die Produktion bis hin zum Kundendienst.
Batterien umfangreich testen
So sollten nur Batteriezellen zum Einsatz kommen, die extremen mechanischen, elektrischen und thermischen Belastungen standhalten. Nur so kann das Brand- oder Explosionsrisiko verringert werden. Außerdem sollten die Speicher umfassend hinsichtlich ihrer Sicherheit getestet werden. Die dafür gültigen Normen sind: GB/T 36276, UL 1973, IEC 62619 und UL 9540A. Diese Tests gewährleisten die Stabilität und Zuverlässigkeit der Zellen unter verschiedensten Bedingungen, die während der Untersuchung simuliert werden. Sie werden im Whitepaper ausführlich beschrieben und erklärt.
Exklusiv für Abonnenten: Stabilität fürs System
Elektrik und Wärmemanagement passend auslegen
Ein zweiter wichtiger Aspekt ist die Auslegung der Elektrik, der Konstruktion, des Wärmemanagements und des Brandschutzes in den Energiespeichern. Auch diese Auslegung ist entscheidend für die Systemsicherheit. So sollten die Entwickler der Speichersysteme bei der Konzeption potenzielle Sicherheitsrisiken gleich mit berücksichtigen und entsprechende Präventivmaßnahmen ergreifen. Sie können nur so sicherstellen, dass das System unter verschiedenen Extrembedingungen stabil bleibt.
Qualität sicherstellen
Bei der eigentlichen Produktion der Speichersysteme muss sich dieses Sicherheitsdenken fortsetzen. Deshalb ist die Qualitätssicherung ein wichtiger Faktor, um die Auslieferung riskanter Systeme zu verhindern. Außerdem brauchen Speichersysteme eine gründliche Überwachung auch in der Betriebsphase, um Störungen zu vermeiden und schnell zu beheben.
Aquila Clean Energy baut mit Trina Storage zwei Großspeicher
Systeme regelmäßig prüfen
Zudem empfiehlt das Papier eine regelmäßige Überprüfung der Speichersysteme durch externe Sachverständige, um die Sicherheit weiter zu verbessern und wichtige Daten zur Leistungsüberprüfung und laufenden Optimierung bereitzustellen. „Mit der global weiterhin steigenden Nachfrage nach Energiespeichersystemen ist die Gewährleistung ihrer Sicherheit und Zuverlässigkeit zu einer gemeinsamen Verantwortung der gesamten Branche geworden“, erklärt Kai Yang, Director des Advanced Institute for Energy Storage bei Trina Storage. „Wir ermutigen alle Akteure der Branche, gemeinsam mit uns Sicherheitsstandards der Energiespeicherung zu verbessern.“
Das Whitepaper „Safety and reliablity für energy storage systems“ steht auf der Internetseite von Trina Storage zur Verfügung. (su)
