Forschung für zentrale, elektrische Großspeichersysteme

Fluktuierende Einspeiser wie Wind und Solarsysteme begünstigen Einerseits Netzinstabilitäten im elektrischen Netz und sind außerdem zeitweise überhaupt nicht verfügbar. Um dem entgegen zu wirken können zur kurzfristigen Anpassung des Verbrauches an die Verfügbarkeit der Primärenergie (und umgekehrt) Batteriespeicher eingesetzt werden. Langfristige Speicherung ist mittels Wasserstoff und Power to Gas Ansätzen möglich. Für eine hohe Marktdurchdringung mit Wind- und Solarenergie sind entsprechend große Speichersysteme mit ausreichender Engpassleistung die sich deutlich von Kleinlösungen wie Heimspeicher unterscheiden, notwendig. Derartige Hochleistungs- und Hochenergiespeicher erfordern bei einer Integration in Niederspannungssysteme sehr große Leiterquerschnitte und eine besonders sorgfältig ausgeführte Installation, um zum Beispiel Überhitzung der Kontakte zwischen den Leitern zu vermeiden. Der neuartige Ansatz, der im Kooperationsprojekt zwischen der Hochschule Landshut / Technologiezentrum Energie und der FH-OÖ / Studiengang Electrical Engineering aufgegriffen wird ist die Entwicklung einer Hochspannungsbatterietechnologie. Eine derartige Technologie hat den Vorteil, dass diese an Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungssysteme angebunden werden kann. Derartige Großanlagen wären wirtschaftlicher und auch besser gewartet wodurch eine längere Lebensdauer der Batterien zu erwarten ist, was die Wirtschaftlichkeit des Speichers verbessern würde (gegenüber von vielen verteilten Systemen). Zur Realisierung dieser Anlage müssten jedoch entsprechende Schaltverbinder entwickelt werden, die einen Hochspannungsbatterie Stapel bei Entfernen aus dem System in Teilbatterien mit ungefährlicher Spannung auftrennen. Weiters ist ein besonderes Augenmerk auf Gleichstrom Isoliertechnik zu richten, die sich von der klassischen Wechselstrom Isoliertechnik dadurch unterscheidet, dass diese durch thermische und nicht durch kapazitive Effekte bestimmt wird. Ein weiterer Aspekt ist der Schutz von Hochspannungs-Hochleistungsbatterien: Für die Abschaltung hoher Kurzschlussströme sind entsprechende Schutzschaltgeräte mit ausreichend hoher Lichtbogenlöschfähigkeit zu entwickeln. Erste Machbarkeitsstudien zeigen, dass eine derartige Technologie mittels Li-Batterietechnologie durchaus umsetzbar wäre und eine vertikale Anordnung mit stromlos schaltenden Trennschaltern den Konstruktionskriterien von Hochspannungs- Gleichstrom Anlagen entsprechen.