Unter dem Titel „LeMoStore“ – „Lebensdaueroptimierte Integration Modularer Energiespeicher in Stromnetze“ – arbeitet ein Verbund aus Wissenschaft und Wirtschaft unter der Leitung des KIT an der Kombination verschiedener Batteriespeicher. Möglich wird das unter anderem durch den Einsatz eines Mulit-Level-Umrichters.

Das Konzept sieht vor, mehrere kleine Batteriemodule, die auf verschiedenen Speichertechnologien basieren, flexibel zu kombinieren und effizient über einen netzfreundlichen Wechselrichter an das Stromnetz anzubinden. „Lade- und Entladeleistung werden strategisch aufgeteilt, um die maximale Lebensdauer der Batteriemodule zu erreichen und zugleich die anwendungsspezifischen Anforderungen an das Stromnetz zu erfüllen“, erklärt Professor Marc Hiller, Mitglied der Institutsleitung am Elektrotechnischen Institut (ETI) des KIT.

Gesamtsystem wird simuliert und einbezogen

„Wir erarbeiten sozusagen einen modularen Baukasten, mit neuartigen Power Electronic Storage Blocks (PESB). So lassen sich Batteriemodule individuell kombinieren, was eine hohe Flexibilität ermöglicht“, erläutert Hiller weiter. Der Schlüssel hierfür ist ein sogenannter Multi-Level-Umrichter (englisch MMC). Durch die Verschaltung und Regelung der PESB kann das Umrichtersystem mit hoher Effizienz Gleich- in Wechselstrom wandeln und umgekehrt. Gleichzeitig lassen sich die gewünschte Leistungsaufnahme und -abgabe der einzelnen Batteriemodule präzise kontrollieren. So lassen sich auch gebrauchte Batteriemodule (beispielsweise aus Elektrofahrzeugen) einsetzen, ohne dass die Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems reduziert werden muss.

Im Rahmen von „LeMoStore“ modellieren die Wissenschaftler*innen ein Gesamtsystem, um die optimale Energieverteilung in Echtzeit zu bestimmen. Das Projekt ist bereits im Juni dieses Jahres gestartet, soll drei Jahre lang laufen und wird vom BMWi mit 1,7 Mio. Euro gefördert. (lm)