Untersuchung der Weiterverwendung von Traktionsbatterien als stationärer Energiespeicher

Die Weiterverwendung von Traktionsbatterien als Heimspeicher in einem privaten Haushalt in Kombination mit einer Photovoltaik-Anlage bietet die Möglichkeit erneuerbare Energie in einer ressourcenschonenden Weise zu speichern. Eine Weiterverwendung
von Batterien, die ursprünglich für einen anderen Zweck ausgelegt waren und bereits gealtert sind, führt zu einigen sicherheits- und zuverlässigkeitstechnischen Fragestellungen. Diese wurden im Rahmen des Forschungsprojektes Untersuchung der Weiterverwendung von Traktionsbatterien als stationärer Energiespeicher (Az: 33874/01), das von der DBU gefördert wurde, untersucht. Die Projektlaufzeit betrug drei Jahre sowie neun Monate kostenneutrale Verlängerung da das Projekt zu Beginn maßgeblich durch die Coronapandemie verzögert wurde. Das Projektkonsortium bestand aus fünf Partnern - drei KMUs und zwei Lehrstühle. Darüber hinaus wurde das Konsortium durch den assoziierten Partner Hoppecke unterstützt. Innerhalb des Projektes wurde gezeigt, wie eine sichere und zuverlässige Weiterverwendung von Traktionsbatterien als Heimspeicher in privaten Haushalten realisiert werden kann. Dies bietet eine ressourcenschonende Möglichkeit zur zusätzlichen Nutzung von regenerativen Energien mit der außerdem Prozessenergie durch die Reduktion von neu produzierten Batterien eingespart wird. Im Rahmen des Projektes wurde der gesamte Prozess von der Beschaffung bis zum sicheren und zuverlässigen Einsatz als Heimspeicher betrachtet. Dazu wurde ein Logistikkonzept, durch dessen Einhaltung ein sicherer Transport der Batterien ermöglicht wird, entwickelt. Darüber hinaus wurde ein ökonomisch und ökologisch orientiertes Bewertungsverfahren konstruiert. Für die Strukturierung der aufgekommenen und zukünftig entstehenden Daten wurde eine Datenbank angelegt, in der Parameter und Kenngrößen erfasst sind, die für eine Beurteilung von großer Relevanz sind. Ein Schwerpunkt des Projektes bildeten sicherheitstechnische Untersuchungen bei denen Schadensszenarien analysiert und mögliche Gefährdungen, die bei einem thermischen Durchgehen entstehen können, in Brandversuchen erprobt wurden. Weiterhin wurde ein Konzept
zur frühzeitigen Zuverlässigkeitsbewertung entwickelt und prototypisch modelliert. Abschließend wurde ein Demonstrator mit einem geeigneten Sicherheitskonzept aufgebaut und beim Projektpartner Röwer in Betrieb genommen. Dieser läuft dort sicher und zuverlässig bereits seit ca. 1,5 Jahren. In weiteren Forschungsarbeiten sollten weitere Batterietypen genutzt werden, um
die entwickelten Verfahren zu verifizieren.Weiterhin wurde der Aufbau eines zweite Prototyps vorbereitet, der jedoch nicht mehr innerhalb der Projektlaufzeit in Betrieb genommen werden konnte. Eine explizite Analyse des Second-Lifes in der realen
Nutzungsphase bietet die Möglichkeit zur Schließung weiterer Forschungslücken.