Forscher wollen Hochleistungsbatterie zur Netzstabilisierung entwickeln

Die Energiewende stellt die Versorgungssicherheit im Stromnetz vor großen Herausforderungen. Wissenschaftler des Energie-Forschungszentrums Niedersachsen (EFZN) der TU Clausthal und des Fraunhofer Heinrich-Hertz-Instituts (HHI) wollen der Frage nachgehen, wie durch den Einsatz leistungsstarker und intelligenter Batteriesysteme zu jedem Zeitpunkt ein Gleichgewicht zwischen fluktuierender Energieerzeugung und -verbrauch gewährleistet werden kann, wie die Universität am Montag bekannt gab. Unterstützt werde das Projekt „ReserveBatt” von zahlreichen Industriepartnern.

Derzeit hilft die durch konventionelle Kraftwerke bereitgestellte Momentanreserve das Netz zu stabilisieren. Das geht qasi automatisch: In den rotierenden Massen der Generatoren ist so viel Energie gespeichert, dass sie kurzzeitige Fluktuationen in Erzeugung und  Verbrauch mit sehr kurzer Reaktionstzeit ausgleichen. Da diese Momentanreserve jedoch nach der für die Zukunft geplanten Abschaltung der Kraftwerke nicht mehr bereitstehen wird, bedürfe es einer Alternativlösung in Form eines leistungsstarken Batteriespeichers. Dabei könne der Energieinhalt der Batterie zum Erbringen der Momentanreserve im Vergleich zur Leistung recht klein sein. Nach Angaben der Universität lässt sich demnach schon mit einer relativ kleinen Batterie, eine hohe Leistungsfähigkeit vorausgesetzt, die Schwungmasse des Kraftwerksgenerators nachbilden.

Im Verlaufe des auf drei Jahre ausgelegten 4,6-Millionen-Euro-Projektes (2,65 Millionen stammen aus dem Förderprogramm des Bundeswirtschaftsministeriums, den Rest steuern die Industriepartner bei) werde eine speziell für Hochleistungsanwendungen geeignete Batterie über gesteuerte Leistungselektronikkomponenten mit dem Energieversorgungsnetz verbunden. Die Steuerung und Regelung erfolge dabei durch das von den Forschern an der TU Clausthal entwickelten Prinzips der virtuellen Synchronmaschine. Sie steuert die Batterie so, dass sich diese wie ein Generator in einem Großkraftwerk verhält und die gleichen stabilisierenden Eigenschaften aufweist, wie die Universität weiter mitteilt.

Um die Anforderungen an das Batteriesystem aus Netzsicht nachzubilden und die stabilisierende Wirkung zu bewerten, seien die zwei Netzbetreiber Harz Energie Netz GmbH und der Tennet TSO GmbH am Projekt beteiligt. Darüber hinaus baue die Akasol GmbH das Hochleistungs-Batteriespeichersystem für das Vorhaben auf und das Fraunhofer HHI werde zusammen mit der Stöbich Technology GmbH und mit dem EFZN die Hochleistungsanwendung der Batterie weiterentwickeln. Die Infineon Technologies AG stellt die Leistungselektronik universelle Basiskomponente bereit, wie es weiter heißt. LTI ReEnergy werde hierzu die flexible Steuerung des Leistungselektronikmoduls und die Schnittstellen zur Batterie erforschen. Zusätzlich setze das Unternehmen das Konzept in einen prototypischen Gesamtaufbau um, der im Batterietestzentrum vom Fraunhofer HHI installiert werde.