Künstliche Intelligenz soll Lebensdauer von Batteriespeichern verlängern

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Ein neues Batteriemanagement soll die typischen Betriebsweisen von Photovoltaik-Heimspeichern und ihre Wirkung auf die Batterie präziser abbilden als aktuell verfügbare Software. Ziel ist, die verfügbare Batteriekapazität bestmöglich auszunutzen und die Batterie zu schonen. Varta entwickelt die Lösung gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, Novum Engineering und TWT Science & Innovation. Das Forschungsprojekt „Longer“ läuft bis Ende 2025.

Batteriespeicher werden in der Zukunft neue Aufgaben übernehmen. „Heute absolvieren Batterie-Heimspeicher in der Regel 200 bis 300 Vollladezyklen pro Jahr und werden fast ausschließlich zur Speicherung von Solarstrom genutzt“, so Benjamin Achzet, Research Coordinator der Varta Storage. „In Zukunft wird der Heimspeicher zusätzlich als ‚Stromhändler‘ agieren und damit Energiekosten weiter senken sowie das Stromnetz aktiv entlasten.“ Dafür sind Speichersysteme mit höherer Zyklenstabilität nötig.

Beim Forschungsprojekt soll künstliche Intelligenz (KI) Lastgänge in Gebäuden präzise analysieren und lernen, wie die Batterie in einer bestimmten Situation wirklich entladen oder geladen werden sollte, damit sie auf Dauer effizient arbeitet. Die KI lernt im Feldversuch eigenständig, wie sich ein bestimmtes Lastprofil auf den Zustand der Batterie auswirkt und kann im Laufe der Zeit den „State of Health“ voraussagen. „Das erlaubt im nächsten Schritt eine vorausschauende Steuerung“, so Jens Haupt, Spezialist für Batteriealterung bei Novum Engineering. KI ermöglicht damit, die Kapazität der Batterie optimal zu nutzen und zugleich ihre Lebensdauer zu maximieren.

Um die KI-basierte Betriebsstrategie zu testen und zu validieren, setzen die Forscher Simulationsmodelle der Speicher ein. „Effiziente Simulationsmethoden beziehungsweise digitale Zwillinge erlauben eine Validierung nicht nur in vertretbaren Zeiten, sondern auch das Testen von Grenzszenarien, die in Labor aufwendig zu realisieren sind“, so Alejandro Cárdenas, Simulationsexperte bei TWT Science & Innovation.

In einer Umfrage der Deutschen Energie-Agentur (Dena) gaben 88 Prozent von 250 Führungskräften aus der Energiewirtschaft an, dass sie KI für die Steuerung von Energieverbrauchern und das Energiemanagement sinnvoll finden. Jedes vierte Unternehmen mit über 100 Mitarbeitern verfügt über eine KI-Strategie, 70 Prozent planen ihren Einsatz.

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