Das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE hat mit Partnern ein Simulationswerkzeuge für die Auslegung von Hybridsystemen entwickelt, die aus Lithium-Ionen-Batterien und Superkondensatoren bestehen.

Superkondensatoren können zwar schnell viel Leistung aufnehmen und bereitstellen, allerdings ist ihre Kapazität ist schnell ausgeschöpft. Lithium-Ionen-Batterien dagegen weisen eine hohe Kapazität auf, kommen aber mit kurzzeitigen Lastspitzen nicht gut zurecht. Foto: pixabay.com

In vielen Anwendungen – etwa bei elektrischen Transport- und Baumaschinen – kann es sinnvoll sein, Speichertechnologien zu kombinieren: Batterien mit einer hohen Kapazität für den Dauerbetrieb, Superkondensatoren, die viel Leistung aufnehmen können, für Spitzenlasten. Eine Prognose der Auswirkung dieser Koppelung auf die Lebensdauer war allerdings bisher schwer möglich. Im Rahmen des Forschungsprojekts „SukoBA“ wurde daher ein Modell entwickelt, das unter anderem das Verhalten der Batterie in einem Hybridsystem unter realistischen Betriebsbedingungen simuliert.

Aus der Simulation leitet die Software eine exakte Vorhersage der Alterung ab – die Voraussetzung, um durch die passgenaue Auslegung des Hybridsystems sowie maßgeschneiderte Regelungsstrategien deren Lebensdauer zu verlängern. Ebenso lässt sich mit dem Werkzeug ermitteln, ob und wenn ja in welchem Maße sich die Größe der Batterie in einem solchen System reduzieren lässt, um Kosten zu sparen. Die Toolbox sei so flexibel gestaltet, dass auch neue Trends bei Batterien, Superkondensatoren und Leistungselektronik berücksichtigt werden können, so das Freunhofer IEE. (cst)

Fraunhofer IEE 

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