Stromspeicher mit „Safe Rescue“ auf Brandschutz optimiert

ASD Automatic Storage Device

Bei der Anschaffung von Stromspeichern werden immer häufiger Fragen nach dem Brandschutz gestellt. ASD hat diese Belange bei der Entwicklung der dritten Generation der Pacadu-Stromspeicher berücksichtigt: Das neue Systemdesign sorgt unter anderem dafür, dass nach dem Abschalten nur noch eine Schutzkleinspannung von ca. 3 V anliegt – weniger als bei einem USB-Ladegerät.

Der Artikel kompakt zusammengefasst
■ Der Zubau von Stromspeichern boomt. Bei Versicherern und Betreibern entwickelt sich damit auch eine erhöhte Sensibilität für den Brandschutz.
■ Im Brandfall stellen hohe DC-Spannungen neben dem Brand eine zusätzliche Gefahr dar. Das gilt unabhängig davon, ob das Batteriesystem selbst Teil des Brandereignisses ist oder nur in dem Bereich steht, in dem Löscharbeiten stattfinden.
■ ASD hat diesbezüglich seine neuen Pacadu-Stromspeicher weiterentwickelt und mit einer „Safe Rescue“-Funktion und weiteren Sicherheitsmechanismen ausgestattet. Sie sorgen dafür, dass bei einem Fehler oder bei einer Not-Aus-Betätigung die Spannung innerhalb von wenigen Sekunden im gesamten Batteriesystem nur noch ca. 3 V beträgt.
 

Die anlaufende Energiewende geht mit einem deutlichen Zuwachs von Batteriespeichersystemen in Kombination mit erneuerbaren Energien einher. Nach Schätzungen des Bundesverbands Solarwirtschaft (BSW-Solar) sind bis Ende 2022 fast 630 000 Heimspeicher in Deutschland installiert worden. Rund 214 000 Heimspeicher und rund 3900 Gewerbespeicher kamen 2022 hinzu.

Damit ist die Zahl der neu in Betrieb genommenen Stromspeicher gegenüber dem Vorjahr um über 52 % gestiegen. Insgesamt ist die Zahl der in Deutschland installierten Stromspeicher in den letzten vier Jahren exponentiell gewachsen und dürfte nach BSW-Solar-Einschätzung infolge steigender Stromkosten in Privathaushalten sowie in Industrie und Gewerbe weiter zunehmen.

„Safe Rescue“-Funktion

Mit diesem steilen Zubau entwickelt sich auf der Seite der Versicherer wie auch bei den Betreibern eine erhöhte Sensibilität für den Brandschutz. Um dieser aufkommenden Sorge Rechnung zu tragen, hat ASD Automatic Storage Device ihren Batteriespeicher weiter für den Brandschutz optimiert. Neben der schon früher eingesetzten sichersten Lithium-Technologie, Lithium-Eisenphosphat (LFP), kann die Batteriezelle durch das modulare Pacadu-Systemdesign technisch nicht überlastet werden, was die Sicherheit weiter erhöht.

ASD Automatic Storage Device / Samuele Nigro

Neu kommt nun die „Safe Rescue“-Funktion beim Pacadu hinzu. Hier liegt der Fokus auf dem Schutz der Einsatzkräfte und der Feuerwehren. Denn diese stehen mit der Verbreitung von Batteriespeichern vor neuen Herausforderungen. „Tritt ein Brand auf, sind geringe Systemspannungen vorteilhaft für Einsatzkräfte, denn hohe DC-Spannungen stellen neben dem eigentlichen Brand eine zusätzliche Gefahr dar. Das gilt völlig unabhängig davon, ob das Batteriesystem selbst Teil des Brandereignisses ist oder nur in dem Bereich steht, in dem Löscharbeiten stattfinden“, sagt Adrian Heuer, Leiter des Testlabors Batterien beim Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE.

Das überarbeitete Systemdesign der neuen Stromspeicher-Generation Pacadu Pro und Pacadu Compact von ASD ist mit der „Safe Rescue“-Funktion und weiteren Sicherheitsmechanismen ausgestattet, die im Falle eines Fehlers oder bei Betätigung des Not-Aus dafür sorgen, dass die Spannung innerhalb von wenigen Sekunden im gesamten Batteriesystem nur noch ca. 3 V beträgt. Zum Vergleich: Ein gewöhnliches USB-Ladegerät arbeitet mit einer Spannung von 5 V.

„Mit diesem Wert im untersten Bereich der Schutzkleinspannung besteht für die Einsatzkräfte kein Risiko für eine elektrische Gefährdung, etwa durch Spannungsverschleppung“, so Johannes Wüllner, Leiter des Geschäftsbereichs Energie der Knoll Gruppe und Technischer Leiter bei ASD.

Sichere Zelltechnologie

Die Speicher von ASD sind mit LFP-Zellen bestückt, die zu der Familie der Lithium-Ionen-Akkus gehören. Da sie aber als positive Elektrode Eisenphosphat verwenden, das nicht „explosiv“ ist, sind sie sicherer als beispielsweise NMC-Batterien. Denn hier wird als Aktivmaterial an der Kathode Lithium-Nickel-Cobalt-Mangan eingesetzt, das sich leichter entzünden kann.

„Wir haben uns sehr bewusst dafür entschieden, die sicheren LFP-Zellen einzusetzen. Denn selbst bei einer mechanischen Beschädigung besteht nur eine geringe Gefahr, dass diese Akkus thermisch durchgehen“, erklärt Jürgen K. Heller, Vertriebsleiter bei ASD. „LFP-Akkus sind schwer entflammbar und auch hohe Temperaturen oder technische Fehler wie Kurzschlüsse oder eine fehlerhafte Überladung sind kein ernstzunehmendes Problem für diese Zelltechnologie.“

Batteriekapazität bis ca. 1 MWh

BSW-Solar

Der Pacadu Pro ist mit einer Nennleistung von 24 bis 300 kVA und einer nutzbaren Batteriekapazität bis ca. 1 MWh für den Einsatz in Industrie und Gewerbe ausgelegt – und kann bei Platzproblemen auch als Outdoor-Variante installiert werden. Der Pacadu Compact ist in passenden Größen auch für den Einsatz im Heimbereich erhältlich.

Das Alleinstellungsmerkmal der Pacadu-Stromspeicher war und ist, dass sie durchgängig von der einzelnen Zelle bis zum Wechselrichter parallelgeschaltet sind. Das Herzstück des Batteriesystems ist das Pacadu VMS, das Voltage Management System, das als intelligente Elektronik jede einzelne Zelle optimal betreibt und die Parallelschaltung erst ermöglicht.

Es erhöht außerdem die Betriebssicherheit, weil es den Zustand jeder einzelnen Zelle permanent überwacht und in allen Betriebs- und Ladezuständen erkennt, wenn Zellen in ihrer Funktion beeinträchtigt sind oder ihren zulässigen Betriebsbereich verlassen, und sie dann automatisch vom System trennt.

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