Audi eröffnet Batteriespeicher

Audi nutzte den Rahmen des Formel-E-Rennens in Berlin, um dort auf dem EUREF-Campus den deutschlandweit größten Multi-Use-Speicher zu eröffnen. Mit an dem Projekt beteiligt waren einmal mehr die Speicherexperten von The Mobility House, die bereits einige solcher Projekte umgesetzt haben. Der Speicher mit einer Kapazität von 1,9 MWh nutzt gebrauchte Lithium-Ionen-Batterien aus Entwicklungsfahrzeugen und erprobt verschiedene Interaktionsszenarien zwischen E-Autos und Energienetz. Das Ziel ist dabei eine intelligente Vernetzung von gebrauchten Akkus als Pufferspeicher zur Förderung der Energiewende.

Hochrechnung: Mobiler Energiespeicher von 200 GWh

Die Ingolstädter wollen ab 2025 rund 40 Prozent aller Modelle elektrifiziert verkaufen. Bis zur Mitte des kommenden Jahrzehnts sollen das etwa eine Million elektrifizierte Autos pro Jahr sein. Und damit „wächst“ zugleich ein riesiger, mobiler Energiespeicher, in dem viel Potenzial steckt – wenn die Speicherkapazität intelligent nutzbar gemacht wird. Eine Integration von Elektrofahrzeugen in die Energiewirtschaft bekommt daher besondere Bedeutung. Entsprechend rechnet Audi weiter: Wäre jeder zehnte PKW in Deutschland elektrisch angetrieben, entspräche das einem flexiblen Energiespeicher mit fast 200 GWh Kapazität. Darum plant jetzt auch Audi, die Stromer intelligent mit erneuerbaren Energien zu vernetzen.

So könnte je nach Angebot von Solar- und Windstrom geladen und perspektivisch auch flexibel auf kurzfristige Leistungsschwankungen im Netz reagiert werden. An dieser Vision arbeitet Audi zusammen mit Partnern aus der Energiewirtschaft, wie The Mobility House. Die Münchner und Profis in der Auslegung und Steuerung solcher Energiespeicher und haben auch mit anderen Autoherstellern ähnliche Projekte auf den Weg gebracht. Bisher meist noch Einzelanwendungen, doch künftig könnte daraus ein Netz an Batteriespeicherwerken entstehen, das Lastschwankungen ausgleichen kann.  

Der rund 110 Quadratmeter große Speicher auf dem EUREF-Campus erprobt den konkreten Anwendungsfall und dient für Audi als Reallabor für weitere Anwendungen. Er ist mit einem Megawatt Leistung an das Berliner Mittelspannungsnetz angeschlossen, was dem mittleren Ladebedarf von rund 200 Elektroautos entspricht. Mit seiner Kapazität von 1,9 MWh könnte der Speicher den gesamten 5,5 Hektar großen Büro- und Wissenschaftscampus knapp zwei Stunden autark mit Strom versorgen.

Netzschonend: Schnellladen aus dem Pufferspeicher

Ein weiterer Anwendungsfall sind Schnellladestationen in unmittelbarer Nähe, an der Elektroautos mit bis zu 175 kW laden können: Damit der hohe Strombedarf möglichst kosteneffizient gedeckt und das örtliche Stromnetz nicht überstrapaziert wird, übernimmt auch hier der Batteriespeicher die Aufgabe als Puffer. Durch die intelligente Integration ins Stromnetz ist das Energiereservoir in der Lage, Überschussstrom von Windkraft- und Photovoltaik-Anlagen oder dem Campus-eigenen Blockheizkraftwerk aufzunehmen. Das gleicht Netzschwankungen aus, wirkt lokalen Bedarfsspitzen entgegen und hilft durch die Stabilisierung des Übertragungsnetzes, Blackouts zu vermeiden.

Dieses Glätten von Lastspitzen und Ausgleichen von Frequenzschwankungen spart Energiekosten – dank hoher Wirkungsgrade sowie schneller Reaktionszeiten. Zudem wird die Stromversorgung im Hinblick auf ihre CO2-Neutralität optimiert. Indem man andererseits den Ladezustand der gebrauchten Akkus immer in einem „idealen Fenster“, das zwischen 40 und 60 Prozent Ladung liegt, hält, kann man auch das Leben der gebrauchten Akkus massiv verlängern. Hier kann The Mobility House bereits auf zahlreiche Erfahrungen der anderen Projekte zurückgreifen.

Aufgrund des hohen Anteils erneuerbarer Energien mit unsteter Stromerzeugung im Umland bietet Berlin ideale Bedingungen für die Entwicklung einer intelligenten Ladesteuerung – die künftig um eine stark wachsende Zahl von Elektroautos als Pufferspeicher erweitert werden könnte. In einem Modellversuch mit Windparks in Brandenburg und Mecklenburg-Vorpommern wollen die Projektpartner zeigen, wie sich überschüssiger Grünstrom gezielt auf dem EUREF Campus zwischenspeichern lässt. Windräder müssten dann bei temporär zu hoher Stromproduktion nicht mehr vom Netz genommen werden – ein kleiner Baustein für eine nachhaltige Energiewelt, und eine Ergänzung zur industriellen Speicherung großer Mengen an Überschuss-Strom, wie ihn Audi mit seiner Power-to-Gas-Anlage in Werlte seit 2013 praktiziert. Audi nutzt für den Speicher ausschlißlich Akkus, die noch 80% Restkapazität bieten. The Mobility House rechnet mit einer weiteren "Akku-Second-Life"-Lebensdauer von 20 bis 50 (!) Jahren.

Was bedeutet das?

Neben der Forschung an Schnittstellen für eine intelligente Integration ins Energienetz der Zukunft, liefert der Batteriespeicher auf dem EUREF-Campus weitere Erkenntnisse, die in künftige Projekte einfließen. Audi-Ingenieure erproben den Einsatz von stationären Energiespeichern im Energienetz und schaffen damit eine Zweitnutzung von gebrauchten Batterien aus Elektroautos – eine sinnvolle und ressourcenschonende Anwendung, da Batterien nach der Nutzung im Auto noch über einen Großteil ihrer Kapazität verfügen. Darüber hinaus entwickelt Audi Konzepte für ein effektives Batterie-Recycling gebrauchter Module. The Mobility House hat hier bereits mehrere Konzepte aufgesetzt und plant unter anderem mit Renault, komplette Inseln energieautark zu machen.