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Black Diamond 5000: Batteriekomplettsystem zur Zwischenspeicherung dezentral erzeugten Stroms

Selbsterzeugten Solarstrom intelligent und komfortabel nutzen

1. August 2011, 9:59 Uhr | Engelbert Hopf

Kompakte Lösung zur Zwischenspeicherung und Eigennutzung von dezentral erzeugtem Solarstrom, die Black Diamond Serie. Sie bietet eine kalendarische Lebensdauer von bis zu 20 Jahren, über 7000 Vollzyklen und ald Gesamtbatteriesystem einen Wirkungsgrad von über 95 Prozent.

Sinkende Einspeisevergütungen steigern die Attraktivität der Eigennutzung des selbst erzeugten Solarstroms. Mit dem Batteriekomplettsystem Black Diamond 5000 von Dispatch Energy ergänzt der Systemdistributor Rusol seine photovoltaische Verwertungskette nun um eine Zwischenspeicherlösung für den Hausgebrauch.

Von der Solarpanel, über den Solarinverter bis zur Zwischenspeicherung des selbsterzeugten Solarstroms. Rusol erweitert sein Portfolio als Systemanbieter im Bereich hochwertiger Photovoltaik-Systemlösungen um das Batteriekomplettsystem Black Diamond 5000 von Dispatch Energy. Auf der Intersolar im Juni erstmals vorgestellt, ist die Batterielösung speziell auf die Bedürfnisse der Betreiber von Solaranlagen zugeschnitten. Sie ermöglicht eine nachhaltige und effiziente Nutzung des selbst erzeugten Solarstroms auch in den Abendstunden und in der Nacht.

Auf Lithium-Ionen-Polymer-Technologie basierend, zeichnet sich das System durch eine hohe Effektivität, eine Zyklenfestigkeit von über 7000 Vollzyklen (komplette Lade- und Entladevorgänge bei einer 100-prozentigen Entladetiefe, Depth-of-Discharge DOD) und eine kalendarische Lebensdauer der Zelltechnologie von bis zu 20 Jahren aus. Dadurch ist der Batteriespeicher über die gesamte, derzeit übliche garantierte Lebenszeit der Komponenten einer netzgekoppelten PV-Anlage nutzbar. Die Speicherkapazität beträgt 5 kWh, der Wirkungsgrad des Batteriesystems liegt bei deutlich über 95 Prozent. Das Black Diamond 5000 Batteriesystem ist dabei überladesicher und tiefentladefest.

Die modulare Bauweise der Batterietechnologie ermöglicht skalierbare Speicherkapazitäten der Batteriesysteme von kWh-Bereichen bis hin zu Leistungen im MW-Bereich, außerdem die einfache Ankopplung an verfügbare Laderegler und Wechselrichter. Ihr ausgefeiltes Systemkonzept sorgt dafür, dass die Black Diamond 5000 per Plug-and-Play in existierende und zukünftige Energiesysteme integrierbar ist.

Sicherheit garantiert Dispatch Energy mit Hilfe eines State-of-the-Art Sicherheitskonzepts, das den jeweiligen Lade- und Alterungszustand der Batteriezellen kontrolliert. Aufgrund der vielfältigen Konfigurationsmöglichkeiten ist zu jeder beliebigen Zeit eine Statusabfrage zum aktuell verfügbaren Stromvorrat möglich: Wahlweise per Touchscreen, oder auf dem Laptop. Auf der Touchscreen-Oberfläche lassen sich zudem Tages-, Wochen-, Monats- und Jahresverläufe darstellen.

Der offizielle Produktionsstart der Black Diamond 5000 erfolgt nach Angaben von Dispatch Energy im Sommer diesen Jahres. Die am Standort Itzehoe zur Verfügung stehende Produktionskapazität reicht derzeit aus, um jährlich über 1000 Photovoltaik-Haushalte mit Batteriesystemen auszustatten. Bis zum Start der Serienproduktion werden ausgewählte Projekte mit Industriepartnern umgesetzt.

Die auf keramischen Titanoxidanoden basierende Lithium-Ionen-Technologie von Dispatch Energy fußt auf Entwicklungen des Fraunhofer Instituts für Siliziumtechnologie. Dr. Gerold Neumann, der CTO des Unternehmens, zählt zu den Begründern der Lithium-Ionen-Forschung am Fraunhofer Institut für Siliziumtechnologie und leitete die Sparte Integrierte Energiesysteme des Instituts.

Dietmar Gruidl, der Unternehmensgründer und geschäftsführende Gesellschafter von Dispatch Energy ist ein ehemaliger Executive von General Electrics. Zu seinen unterschiedlichen Management- und Führungsaufgaben dort zählte unter anderem die Leitung des internationalen Vertriebs der Wasserkraftwerksparte der GE Power Generation. Gruidl, hat Dispatch Energy ganz klar auf die Wachstumsmärkte erneuerbare Energien und E-Mobility ausgerichtet.

Die Zwischenspeicherung und Eigennutzung von dezentral erzeugtem Solarstrom zu deutlich wirtschaftlicheren Konditionen, als das heute mit den verfügbaren Speichertechnologien möglich ist, war die Zielsetzung der Black-Diamond-Entwicklung. Ziel der Entwickelung: Für jede Photovoltaikanlage einen passenden Stromspeicher zur Verfügung zu stellen. Welches Potential für eine solche Lösung allein im Markt netzferner Applikationen liegt, hatte das US-Marktforschungsinstitut Navigant Consulting bereits im Jahr 2007 ermittelt. Etwa 10 Prozent des weltweiten PV-Marktes fallen darunter. Die regionale Aufteilung der netzfern installierten PV-Anwendungen führten 2007 nach Angaben von Photon International Nordamerika mit 30 Prozent vor China und Indien mit jeweils 14 Prozent an. Das restliche Asien folgte mit 15 Prozent.

Zur Erschließung dieser Marktpotenzial setzt Dispatch Energy nicht nur auf die Besonderheiten seiner keramischen Titanoxidanoden, sondern auch auf eine Separator-Technologie, welche die intrinsische Sicherheit der Batteriezellen erhöht, indem schrumpfungsfreie, temperaturbeständige und mechanisch robuste Seperatoren zum Einsatz kommen. Zudem wird die Batterieleistung durch die hohe Porosität des Separators zusätzlich gesteigert.

Eine Besonderheit der Batteriemodule von Dispatch Energy besteht darin, dass sie mit einem dezentralen Modulmanagementsystem (MMS) ausgestattet sind. Dies ermöglicht eine Ladezustands- und Alterungsbestimmung auf Zellebene sowie eine frühzeitige Identifikation defekter Einzelzellen.

Somit kann das Batteriesystem zwar mit eingeschränkter Kapazität, aber dennoch weiterhin voll funktionsfähig betrieben werden. Anlässlich des nächsten Servicetermins des Moduls muss dann gegebenenfalls nur die Zelle ausgetauscht werden. Außerdem stellt das MMS die effiziente Kommunikation mit der übergeordneten Instanz, dem zentralen Speichermanagement, sicher.

Um im nächsten Schritt nun in die Großserienfertigung zu gehen, treibt Dispatch Energy am Standort Dresden eines der derzeit interessantesten Greenfield-Projekte für Lithium-Ionen Fabriken in Europa voran. In einem Team aus nationalen und internationalen Unternehmen wird intensiv an der Umsetzung dieses Leuchtturmprojekts gearbeitet.

Der ehrgeizige Zeitplan strebt einen Beginn der Serienproduktion im Jahr 2013 an. Mit einer finalen Jahresproduktionskapazität von 250 mWh, so Unternehmensgründer Gruidl, »werden wir in der Lage sein, den Ausbau der Erneuerbaren Energien tatkräftig zu unterstützen«