SPEISI – Sicherheit und Zuverlässigkeit von PV-Anlagen mit Speichersystemen unter besonderer Berücksichtigung von Brandrisiken und Löschstrategien

Laufzeit: Dezember 2014 - Mai 2019
Auftraggeber / Zuwendungsgeber:
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) 
Kooperationspartner: TÜV Rheinland Energie und Umwelt, TÜV Rheinland LGA Products GmbH, Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie e.V., Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung  
Webseite: www.speichersicherheit.de
Projektfokus:
Energieumwandlung in einem Wohnhaus mit PV-Anlage und elektrischem Energiespeicher
© Bundesverband Solarwirtschaft e.V.
Energieumwandlung in einem Wohnhaus mit PV-Anlage und elektrischem Energiespeicher
Belastungstest verschiedener elektrischer Verbinder, Schalter und Sicherungen im stationären Batteriesystem
© Fraunhofer ISE
Belastungstest verschiedener elektrischer Verbinder, Schalter und Sicherungen im stationären Batteriesystem
Lichtbogensimulator zur Wiedergabe aufgezeichneter Störsignale in beliebigen DC-Systemen
© Fraunhofer ISE
Lichtbogensimulator zur Wiedergabe aufgezeichneter Störsignale in beliebigen DC-Systemen

Der Bedarf an Speicherlösungen für netzgekoppelte Photovoltaikanlagen hat in den letzten Jahren kontinuierlich zugenommen. Für eine Energieversorgung, die zunehmend auf fluktuierenden erneuerbaren Energiequellen aufbaut, stellen sie einen wichtigen Baustein dar; kurzfristig zur Erhöhung des Eigenverbrauchs des erzeugten Solarstroms, mittelfristig als aktives Element zur Sicherung der Netzstabilität. Die Voraussetzung für eine weiterhin zunehmende Verbreitung dieser Speicherlösungen ist allerdings, dass ein sicherer und ökonomischer Betrieb über die gesamte Betriebsdauer der Anlage unter Berücksichtigung der Komponentenalterung möglich ist. In Anbetracht der hohen Energiedichten sind daher passende Qualitäts- und Sicherheitsstandards und Brandschutzkonzepte von großer Bedeutung.

Ziel des Verbundprojektes ist es, die Sicherheit von PV-Batteriesystemen in allen denkbaren Einsatzszenarien zu untersuchen und Hinweise für Verbesserungen zu erarbeiten. Dies betrifft sowohl den Normalbetrieb, als auch das Verhalten bei Störungen. Relevant ist dies für unmittelbar betroffene Akteure wie Hersteller, Errichter und Betreiber sowie eventuell mittelbar Betroffene wie Feuerwehren und andere Einsatzkräfte. Durch die im Projekt erarbeiteten Ergebnisse sollen alle betroffenen Personengruppen im sicheren Umgang mit den neuen Speichertechnologien unterstützt werden. Das Fraunhofer ISE unterstützt dieses Vorhaben mit folgenden Teilzielen:

  • Überblick über Batterietypen und deren Gefahren
  • Identifikation von Schwachstellen durch Inspektionen und Analyse von Schadensfällen
  • Verbesserungsvorschläge für Komponenten, das System und die Installation auf der Basis von solar- und batterietypischen Alterungstests
  • Definition von Stromprofilen zur Alterungsbestimmung der Batterien
  • Erarbeitung von Bewertungsparametern zum Systemvergleich
  • Identifizierung der lichtbogengefährdetsten Komponenten und Anlagenteile von PV-Batteriesystemen und Erarbeitung von Gegenmaßnahmen
  • Entwicklung eines Testverfahrens und einer Testeinrichtung für Lichtbogendetektoren, die auch für PV- Hausbatteriesysteme geeignet sind
  • Erstellung eines ausführlichen Anforderungskatalogs für Komponenten, das System und die Installation, um das Brandrisiko so klein wie möglich zu halten
  • Identifikation und Schließen von Normungslücken
  • Verbreitung der Ergebnisse durch Fachvorträge und Publikationen