Montag, 09. Dezember 2019

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Stromspeicher Sicherheit

Für die dezentrale Speicherung von selbst erzeugtem Sonnenstrom aus Photovoltaikanlagen kommen heute in der Regel Lithium-Ionen- oder Blei-Säure-Systeme zum Einsatz. Beide Batterietypen gelten bei fachgerechter Installation und ordnungsgemäßer Handhabung als sicher.

Wichtig: Fachgerechte Installation und Wartung

  • Stromspeicher fachgerecht installieren lassen

Der sichere Betrieb eines Batteriespeichers setzt die ordnungsgemäße Installation durch einen Fachbetrieb an einem für das System verträglichen Ort voraus.

  • Stromspeicher regelmäßig warten lassen

Je nach Speichertyp empfehlen sich regelmäßige Kontrollen und Wartungen des Systems. Während offene Blei-Säure-Akkumulatoren jährlich kontrolliert werden sollten, gelten geschlossene Blei-Säure- und Lithium-Ionen-Speicher als wartungsarm. Im Zuge einer regelmäßigen Wartung der PV-Anlage empfiehlt sich jedoch die Kontrolle des gesamten Systems.

Stromspeicher: Potenzielle Risiken ausschließen

Lithium-Ionen-Speicher

Zu den potenziellen Risiken bei Batteriespeichern auf Lithium-Ionen-Basis zählen Brand und Explosion. So können Brände beispielsweise in Folge von Herstellungsfehlern, mechanischen Beschädigungen oder thermischen Belastungen entstehen. Auch durch Überladung der Akkumulatoren besteht ein potenzielles Brandrisiko. Aufgrund der hohen Energiedichte in Lithium-Ionen-Batterien können solche Stressfälle zu einer komprimierten Freisetzung von Energie führen.

Die gegebenen Risiken lassen sich minimieren, indem die Batteriepole vor Kurzschlüssen geschützt werden, die Speicher keinen mechanischen Belastungen oder hohen Temperaturen ausgesetzt werden und beim Kauf auf hochwertige Systeme zurückgegriffen wird. Eine passend konfigurierte Ladesteuerung schützt die Speicher zudem vor Überladung.

Blei-Säure-Speicher

Wie bei Lithium-Ionen-Akkus bestehen auch bei Blei-Säure-Batterien keine außerordentlichen Risiken, solange der Speicher unbeschädigt ist und den Vorgaben entsprechend genutzt wird. Mögliche Risiken bergen die enthaltene Schwefelsäure sowie die Gefahr von Knallgasbildung während des Ladevorgangs. Beide Risiken betreffen jedoch in erster Linie offene Blei-Säure-Akkumulatoren, die in der Regel nicht in Kombination mit Photovoltaikanlagen eingesetzt werden. Zudem setzen Blei-Säure-Batterien die Energie im Fall eines Kurzschlusses deutlich langsamer frei als Lithium-Ionen-Speicher, so dass sich im Stressfall in der Regel nur eine starke Erwärmung ergibt, keine Explosion.

Für beide Batterietechnologien ist sicherheitsrelevant, dass am Betriebssort eine ausreichende Lüftung gewährleistest ist und der Abstand zu möglichen Zündquellen eingehalten wird.

Checkliste für Lithium-Ionen-Stromspeicher

  • Ordnungsgemäße Installation an einem verträglichen Ort
  • Zwei elektromechanische, stromlos offene Gleichstrom-Relais zur redundanten Abschaltung der Batterie
  • Über- und Unterspannungsüberwachung auf Zellebene mit redundanter Auslösung der Batterieabschaltung
  • Einzelzelltemperaturüberwachung an jeder Zelle oder "Current Interrupt-Device (CID)" in jeder Zelle
  • Sicherer Schutz vor einer Wiederinbetriebnahme nach Tiefentladung oder anderer signifikanter Schädigung der Batterie
  • Keine ungesicherte, direkte Parallelschaltung von Zellen ohne CID in jeder Zelle
  • Aktive Stromregelung als Funktion von Zellspannung und Zelltemperatur
  • Metallisches, geschlossenes Batteriegehäuse, alternativ geschlossener Metallbatterieschrank
  • Transport-Tests nach UN38.3 für das Batteriesystem bzw. für ein Batteriemodul

(Quelle: www.kit.edu)

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