Advertorial 54

Das zweite Leben der E-Auto-Batterien

Mercedes-Benz Energy und die Power von 1.000 Smarts

MOTOR-TALK

verfasst am Thu Oct 05 14:06:44 CEST 2017

Mercedes-Benz Energy recycelt ausrangierte E-Auto-Batterien und baut daraus Mega-Speicher für die Industrie. Außerdem baut das Unternehmen kleine Speicher für Zuhause.

Drei Batterien liegen pro Strang übereinander, acht Reihen nebeneinander. Ein Strang könnte ein Vierfamilienhaushalt einen Monat lang mit Strom versorgen

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Kamenz - Von außen sieht die Halle im westfälischen Lünen aus, wie eine Halle eben so aussieht. Weißes Blech. Ein paar Türen. Keine Fenster. Doch in ihrem Inneren beherbergt sie eine kleine Sensation: den größten Second-Life-Batteriespeicher der Welt. Und der besteht aus alten Autobatterien. Genaugenommen aus 1.000 Batterien. Keine Starterbatterien. Sondern Lithium-Ionen-Akkus aus Smart Fortwo Electric Drive der zweiten Generation.

Von außen sieht der Batteriespeicher nicht gerade spektakulär aus, doch er birgt eine wahre Sensation
Quelle: Fabian Hoberg / MOTOR-TALK
Gebaut wurde die Batterie von Mercedes-Benz Energy, einer 100-prozentigen Daimler-Tochter. Das Unternehmen ist Entwickler und Vermarkter für Stationärspeichersysteme und bietet sowohl Heimspeicher als auch mittlere und große Industriespeicher an.

Ein besonderes Augenmerk von Mercedes-Benz Energy liegt auf Lösungen für sogenannte 2nd-Life Anwendungen. Das Prinzip: Ausgediente Fahrzeugbatterien werden zu einem stationären Batteriespeicher gebündelt und dienen damit noch weit über das Leben als Fahrzeugbatterie hinaus dem Energiemarkt als Speicher.

Ein zweites Leben für E-Auto-Batterien

In Lünen steht ein solcher Speicher. Die Batterien sind bis zu zehn Jahre alt – und sie hängen seit Mai 2017 gebündelt in dem stationären Mega-Batteriespeicher mit 13 Megawatt/h am deutschen Stromnetz. Im Vergleich zu Gas- oder Wasserspeichern liegt die Effizienz des Auto-Akku-Speichers bei rund 90 Prozent.

„Am Anfang des Projektes stand die Überlegung, was wir mit gebrauchten Batterien von Elektrofahrzeugen anstellen“, sagt Thomas Marx, Projektleiter für den Großspeicher bei MB Energy. Beim Smart ED werden Batterien aussortiert, sobald sie nur noch etwa 70 Prozent Speicherkapazität haben. Doch ausgedient haben sie dann noch lange nicht. Vielmehr beginnt dann ihr zweites Leben in einem stationären Speicher.

Jeder Schaltkasten ist fein säuberlich verdrahtet und beschriftet
Ganz neu ist die Idee mit dem zweiten Leben für alte E-Auto-Batterien nicht. Allerdings setzten frühere Anlagen auf schwere und träge Bleibatterien. „Moderne Lithium-Ionen-Batterien sind leistungsfähiger und schneller ansteuerbar“, sagt Marx. Letzteres sei vor allem deshalb wichtig, weil die Batterien als Zwischenspeicher dienen, um Schwankungen im Stromnetz auszugleichen.

Jeder Netzbetreiber muss seine Frequenz bei 50 Hertz konstant halten. Wegen schwankendem Verbrauch oder schwankender Einspeisung des Stroms aus regenerativen Energien ändert sich die Frequenz jedoch ständig. Um dies auszugleichen, sind unter anderem Stromspeicher notwendig.

So viel verbraucht eine Familie in fünf Jahren

„Die Idee ist ähnlich wie bei einem Pumpenspeicher – nur kleiner und deutlich effizienter“, sagt Marx. Er meint damit nicht nur die in Reihe oder parallel geschalteten Batterien, sondern auch die Ansteuerung in den Batterien. „Die Anzahl der vielen Infos aus der Batterie und den etwa 1.200 Zellen pro Batterie zu verarbeiten, war eine der Kernherausforderungen“, sagt er.

An jeder Batterie klemmt ein Wasseranschluss für die Kühlung, hängt eine Belüftung - für Sicherheit ist gesorgt. Die redundante Steuerung hängt außerhalb der Akkus in Plexiglaskästen. Noch ist eine externe Steuerung für die Batterien im Speicher nötig. Aber schon in der nächsten Akkugeneration könnte diese integriert sein.

Auf den Schwerlastregalen in Lünen stehen drei Akkus übereinander. Acht Reihen nebeneinander ergeben

92 Meter misst die schmucklose Halle, darin befinden sich etwa 1.000 Batterien
Quelle: Fabian Hoberg / MOTOR-TALK
einen Energiestrang von 24 Batterien. Bei 13 kWh pro Batterie macht das 312 kWh pro Strang. Eine durchschnittliche vierköpfige Familie mit einem jährlichen Stromverbrauch von 4.000 kWh käme damit rund einen Monat aus. Die Gesamtanlage liefert insgesamt 13 Megawattstunden. Das ist ausreichend Energie, um die Familie über fünf Jahre zu versorgen

Jede hier angeschlossene Batterie wird vor dem Einsatz von der Mercedes-Benz Energy in Kamenz kontrolliert und aufbereitet. „Nur, wenn sie in Ordnung ist, setzen wir sie in die Anlage ein. Sie soll ja anschließend mindestens zehn Jahre konsistent arbeiten“, sagt Marx.

Ein paar Elektroingenieure justieren einen Verteiler, spielen über ihre Laptops eine neue Software auf. Ansonsten muss hier keiner sitzen. Mercedes-Benz Energy konzipierte die Anlage so, dass sie zentral gesteuert werden kann. MB Energy ist seit der Inbetriebnahme für die Wartung zuständig.

Bis 2035 60 Prozent erneuerbare Energie für Deutschland

Betrieben wird die Anlage vom Energiedienstleister The Mobility House und Getec. Die Aufnahme der Spannungsspitzen aus dem Stromnetz wird vom jeweiligen Übertragungs-Netzbetreiber bezahlt, die Abgabe vom Strom ebenfalls.

Nachschub: Neue, gebrauchte Batterien kommen aus dem MB-Energy-Werk in Kamenz in solchen Boxen nach Lünen
Quelle: Fabian Hoberg / MOTOR-TALK
Auf Regelleistung.net versteigern die vier Übertragungs-Netzbetreiber Deutschlands die Vergabe von Regelleistungen. Die Energiedienstleister steigern jede Woche mit. Nach Zuschlag der Auktionen erfolgt Abruf, Speicherung und Einspeisung der Leistungen vollautomatisch.

Durch den Ausbau von Energie aus regenerativen Quellen wie Windkraft oder Sonne und die damit verbundenen Stromschwankungen werden Energiespeicher in Zukunft zunehmend wichtiger. Laut des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) sollen bis zum Jahr 2025 zwischen 40 bis 45 Prozent des in Deutschland verbrauchten Stroms aus erneuerbaren Energien produziert werden, bis 2035 sogar bis zu 60 Prozent.

Um ausreichend Reserven in den Batterien zu halten, liegt der Ladezustand meist bei 50 Prozent. So haben die Akkus noch ausreichend Platz für neuen Strom, können aber auch genügend abgeben. Merkt die Software, dass eine Batterie immer schwächer wird oder defekt ist, fährt ein Servicemitarbeiter nach Lünen und wechselt die Batterie.

Das Unternehmen Mercedes-Benz Energy bietet sowohl Heimspeicher als auch mittlere und große Industriespeicher an
Quelle: MB Energy

Sonnenenergie für Zuhause

Die Kamenzer Batterie-Profis haben neben dem Mega-Speicher in Lünen noch einen weiteren Anwendungsfall auf Lager: den Heimspeicher. Die Mercedes-Benz Batterie ist eine der leistungsfähigsten ihrer Klasse. Sie wird unter den höchsten Qualitäts- und Sicherheitsanforderungen produziert – und eignet sich damit nicht nur für den Automotive-Bereich, sondern auch für den Einsatz als Heimspeicher. Dieser speichert Strom, der von einer Photovoltaikanlage erzeugt wird, und speist diesen bei Bedarf wieder ins hauseigene Netz ein. Das ist umweltfreundlich und reduziert den Verbrauch von teuer eingekauftem Strom.

Die Akkus für die Heimspeichersysteme von MB Energy stammen von der gleichen Produktionslinie wie die für den Bau von Elektrofahrzeugen. So sorgt das Unternehmen sowohl auf der Straße als auch Zuhause für einen Energieschub für die Energiewende.

Von außen sieht der Batteriespeicher nicht gerade spektakulär aus, doch er birgt eine wahre Sensation
Quelle: Fabian Hoberg / MOTOR-TALK
Die Klimaanlage liegt außerhalb und hält die Temperatur in der Halle bei 21 bis 23 Grad
Quelle: Fabian Hoberg / MOTOR-TALK
Der Ausgleichsbehälter des Kühlwassers steht ebenfalls außerhalb und sorgt für einen ausgeglichen Temperaturhaushalt der Batterien
Quelle: Fabian Hoberg / MOTOR-TALK
92 Meter misst die schmucklose Halle, darin befinden sich etwa 1.000 Batterien
Quelle: Fabian Hoberg / MOTOR-TALK
Jeder Schaltkasten ist fein säuberlich verdrahtet und beschriftet
Die Elektronik jedes einzelnen Strangs wird in einem Schaltkasten gebündelt
Quelle: Fabian Hoberg / MOTOR-TALK
Nachschub: Neue, gebrauchte Batterien kommen aus dem MB-Energy-Werk in Kamenz in solchen Boxen nach Lünen
Quelle: Fabian Hoberg / MOTOR-TALK
High Voltage. Drei Trafos außerhalb der Halle verbinden die Batterien mit einer Mittelspannungsleitung des Stromnetzes
Quelle: Fabian Hoberg / MOTOR-TALK
Mercedes-Benz Energy auf der Intersolar in München
Quelle: MB Energy
Das Unternehmen Mercedes-Benz Energy bietet sowohl Heimspeicher als auch mittlere und große Industriespeicher an
Quelle: MB Energy