Die Welt braucht mehr (stationäre) Batterien: Saubere Energie für eine saubere Zukunft

Im Wettlauf um die Dekarbonisierung der weltweiten Stromversorgung haben wir dank Solarzellen und Windturbinen gro0e Fortschritte gemacht. Allerdings haben diese erneuerbaren Energien eine inhärente Herausforderung: ihre intermittierende Verfügbarkeit. Die Sonne scheint nicht immer und der Wind weht nicht immer. Hier kommt die Energiespeicherung im Netz ins Spiel. Batteriespeicher spielen in diesem wichtigen Bereich eine besondere Rolle.

Wachsender Bedarf an Energiespeichern

Die Internationale Energieagentur (IEA) hat auf die Notwendigkeit eines massiven Ausbaus von Batteriespeicherkapazitäten hingewiesen. Die Prognosen der Agentur zeigen, dass die weltweit installierte Kapazität von rund 250 GW im Jahr 2023 bis zum Ende des Jahrzehnts auf über 1500 GW ansteigen wird. 

Das ist kein reines Wunschdenken. Der Markt für Batteriespeicher wächst bereits heute explosionsartig. Allein im Jahr 2023 wurden weltweit insgesamt 42 GW an Batteriespeicherkapazitäten installiert, mehr als doppelt so viel wie im Vorjahr. Rund 20 % davon entfallen auf Netzanwendungen.

Warum Batterien?

Obwohl es auch andere Möglichkeiten der Energiespeicherung gibt, wie z. B. Pumpspeicherwerke, Druckluftsystem und Schwungradsysteme haben sich Batterien als die vielseitigste und praktischste Lösung für die meisten Anwendungen erwiesen. Die Gründe dafür sind:

1. Sinkende Kosten: Zwischen 2019 und 2023 sank der durchschnittliche Preis für stationäre Lithiumbatterien um etwa 25 %. Dadurch werden sie zunehmend wettbewerbsfähig.
2. Skalierbarkeit: Batterien können leichter und nach oben oder unten skaliert werden, um bestimmte Anforderungen zu erfüllen, von kleinen Systemen für Privathaushalte bis hin zu großen Netzinstallationen.
3. Schnelle Reaktion: Batterien können nahezu sofort auf Netzanforderungen reagieren und so wichtige Netzstabilitätsdienste leisten.
4. Flexibilität: Batterien können an verschiedenen Standorten installiert werden, von Stadtzentren bis hin zu wenig erschlossenen Gebieten.
5. Technologischer Fortschritt: Durch laufende Forschung werden Speicherkapazität, Lebensdauer und Sicherheit von Batterien ständig verbessert.

Wirtschaftliche Chance

Das Wachstumspotenzial des Batteriespeichermarkts ist erstaunlich. Bain & Company, eine weltweit tätige Unternehmensberatung, schätzt im Economist, dass der Markt von rund 15 Mrd. $ im Jahr 2023 auf etwa 200 Mrd. $ bis 700 Mrd. $ bis 2030 wachsen könnte. Bis zum Jahr 2040 könnte er auf beeindruckende 1 bis 3 Billionen Dollar ansteigen.

Dieses Wachstum sorgt für erhebliche Investitionen und fördert Innovationen. Neue Speichertechnologien wie Natrium-Ionen- und Festkörperbatterien werden entwickelt, um einige der Einschränkungen der derzeitigen Lithium-Ionen-Chemie zu umgehen.

Herausforderungen und Überlegungen

Obwohl die Zukunft der Batteriespeicherung vielversprechend aussieht, gibt es noch viele Herausforderungen zu meistern.

Die Sicherstellung einer stabilen und ethisch vertretbaren Lieferkette für Batteriematerialien ist für eine verantwortungsvolle Batterieproduktion von zentraler Bedeutung. Dazu gehört die Beschaffung von Rohstoffen wie Lithium, Kobalt, Nickel und anderen wichtigen Komponenten auf eine Art und Weise, die eine konstante Versorgung gewährleistet und gleichzeitig ethische und nachhaltige Praktiken in der gesamten Lieferkette sicherstellt. Dies beinhaltet die Berücksichtigung der Umweltauswirkungen, der Arbeitsbedingungen und des Gemeinwohls bei der Gewinnung und Verarbeitung dieser Materialien.

Umweltverträglichkeit bedeutet auch, dass die Batterieproduktion und schließlich das Recycling nachhaltig gehandhabt werden. Dies umfasst die Gewinnung der in Batterien verwendeten Rohstoffe, den Herstellungsprozess, den Transport, die Verwendung und die Entsorgung bzw. das Recycling am Ende der Lebensdauer. Nachhaltige Praktiken über den gesamten Lebenszyklus der Batterie hinweg sind erforderlich, um CO2-Emissionen und Ressourcenverbrauch zu minimieren und Umweltverschmutzung zu vermeiden.

Die zunehmende Integration von Batterien in das Stromnetz erfordert die Entwicklung robuster Systeme zur Steuerung und Optimierung ihres Einsatzes. Diese Systeme sind unerlässlich, um die nahtlose Integration der Batteriespeichern in die Netzinfrastruktur zu gewährleisten, die potenziellen Vorteile zu maximieren und gleichzeitig die Netzstabilität und -zuverlässigkeit zu erhalten.

Angesichts der zunehmenden Abhängigkeit von Batterien muss deren Sicherheit und Zuverlässigkeit oberste Priorität haben. Dazu gehören strenge Prüf- und Qualitätskontrollmaßnahmen, um sicherzustellen, dass die Batterien sicher und konsistent funktionieren, um das Risiko von Fehlfunktionen und Ausfällen zu minimieren

Die Bedeutung von Prüfungen

Regelmäßige Prüfungen von stationären Batterien sind unerlässlich für:

• die Gewährleistung der Sicherheit und Minimierung potenzieller Gefahren,
• die Batterielebensdauer und -leistung zu maximieren
• Probleme zu erkennen und zu beheben, bevor sie zu Systemausfällen führen
• Optimierung des Batteriemanagements und der Batterieverwendung.

Qualitativ hochwertige Prüfgeräte, wie die der Megger-Serie, sind entscheidend für die genaue Bewertung des Batteriezustands und der Batterieleistung. Von der Impedanzprüfung bis zum Entladungstest werden umfassende Batterieprüfprogramme dazu beitragen, die Zuverlässigkeit und Effizienz unserer wachsenden Energiespeicherinfrastruktur zu erhalten.

Fazit

Die Welt benötigt mehr stationäre Batterien, und der Markt reagiert auf die Nachfrage mit bemerkenswertem Wachstum und Innovation. Mit dem weiteren Ausbau unserer Infrastruktur für saubere Energie werden Batterien eine immer wichtigere Rolle bei der Sicherung einer stabilen, zuverlässigen und nachhaltigen Stromversorgung spielen.

Mit der wachsenden Abhängigkeit steigt auch die Verantwortung. Um das volle Potenzial der Energiespeichertechnologie auszuschöpfen, ist eine regelmäßige Prüfung und Wartung der Batteriesysteme unerlässlich. Durch kluge Investitionen in Prüfverfahren und -geräte können wir sicherstellen, dass unsere batteriebetriebene Zukunft nicht nur sauber, sondern auch sicher und zuverlässig ist.