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Was ist ein Energiespeichersystem?

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Was ist ein Batterieenergiespeichersystem?

Batterieenergiespeichersysteme sind eine Untergruppe von Energiespeichersystemen, die eine elektrochemische Lösung verwenden. Mit anderen Worten: Ein Batterieenergiespeichersystem ist eine einfache Möglichkeit, Energie aufzunehmen und zu speichern, um sie später zu nutzen, z. B. um Strom für eine netzexterne Anwendung zu liefern oder bei Spitzenbelastung auszuhelfen. Es wird in der Regel nicht verwendet, um den Netzstrom vollständig zu ersetzen, sondern um kurzfristige Lösungen für Anwendungen anzubieten, wenn kein kontinuierlicher Zugang zum Netzstrom besteht oder die Verwendung eines Stromerzeugers aufgrund von Lärm oder Verschmutzung ungeeignet ist. Energiespeichersysteme werden auch häufig zum Ausgleich bei Energie aus schwankenden Energiequellen, wie Solarmodulen, verwendet. 

Für den Einsatz in Batteriespeichersystemen steht eine Vielzahl unterschiedlicher Batterietechnologien zur Verfügung. In den letzten Jahren sind jedoch Lösungen mit Lithium-Ionen-Batterien immer beliebter geworden, da sie eine lange Lebensdauer, einen großen Betriebsbereich, ein geringes Gewicht, eine hohe Energieeffizienz und vor allem sinkende Kosten für diese Technologie aufweisen. Zusammen mit den niedrigen Gesamtbetriebskosten und einer großen Nachhaltigkeit steigern diese Eigenschaften ihre Attraktivität für den Einsatz in den unterschiedlichsten Anwendungen. 

Wie funktioniert ein Batterieenergiespeichersystem?

Eine Lithium-Ionen-Batterie besteht aus:

  • Kathode (+): Eine Lithiumverbindung mit unterschiedlichen Ionen aus diversen Rohstoffen wie Eisen, Phosphat und Kobalt.
  • Anode (-): In der Regel Graphit, das ebenfalls Lithium enthält
  • Separator: Der Separator ermöglicht den Ionenfluss und steuert die Ladung, sodass sie nicht auf einmal entladen wird.
So funktioniert eine Batterie
Bei einer Lithium-Ionen-Batterie transportieren die Elektrolyte positiv geladene Lithium-Ionen zwischen den Anoden und den Kathoden durch den Separator. Wenn sich die Lithium-Ionen bewegen, entstehen durch die Bewegung freie Elektronen in der Anode, wodurch eine Ladung am positiven Kollektor entsteht. Dann kann der elektrische Strom vom positiven Kollektor durch das zu versorgende Gerät und zurück zum negativen Kollektor fließen.
So funktioniert eine Batterie
Wenn die Batterie ein Gerät, wie z. B. einen Stromerzeuger, mit Strom versorgt, gibt die Anode Lithium-Ionen an die Kathode ab, was für einen Elektronenfluss von einer Seite zur anderen sorgt. In wiederaufladbaren Batterien wird dieser Fluss umgekehrt, wenn die Batterie geladen wird, da die Lithium-Ionen von der Kathode abgegeben und von der Anode aufgenommen werden.

Die ZenergiZe-Serie von Atlas Copco ist ein gutes Beispiel dafür, wie Lithium-Ionen-Batterien mit hoher Dichte eingesetzt werden können, um ein neuartiges Niveau an Nachhaltigkeit, Flexibilität und Benutzerfreundlichkeit zu erreichen, ohne Kompromisse bei der Stromversorgung einzugehen.