Ländliche Gebiete des globalen Südens sind oft von Energiearmut, hohen Strompreisen und schwerwiegenden Auswirkungen des Klimawandels betroffen. Günstige erneuerbare Energien wie die Photovoltaik spielen bei der flächendeckenden Elektrifizierung vor Ort deshalb eine wichtige Rolle. Um den Sonnenstrom für Bedarfszeiten zu speichern, beteiligt sich das innBW-Institut Hahn-Schickard an dem Batterieforschungsprojekt „PLUG-In“. Ziel ist, ein dezentrales Speichersystem zu entwickeln, das günstig, einfach konzeptioniert und gut recycelbar ist. Zudem soll es aus gut verfügbaren und robusten Materialien bestehen sowie skalierbar sein. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat das Projekt nun in das Programm „Weltspeicher“ aufgenommen. Voraussetzung für die Förderung war ein zu erwartender großer wissenschaftlich-technischer Fortschritt, vor allem für Regionen in Subsahara-Afrika und dem indischen Subkontinent. Die Konzeptphase läuft über 12 Monate. Für die Umsetzung in die Praxis ist im Anschluss eine weitere BMBF-Förderung von maximal fünf Millionen Euro über eine Dauer von bis zu drei Jahren möglich.
Die Entwicklung und Demonstration des disruptiven, modular aufgebauten Speichersystems soll unter Verwendung einer intelligenten, dezentralen Systemsteuerung in Kombination mit einer innovativen, dezentralen Wechselrichtertechnologie erfolgen. Damit werden verschiedene Speichertechnologien in einem System zu integrieren und entsprechend die Flexibilität verschiedener Verbrauchs-, Speicher- und Anwendungsszenarien (stand-alone, Netzbetrieb, Einzelverwendung der Komponenten; Kurz- und Langzeitspeicher) ermöglicht. Die Steuerung lernt jedes System individuell auf die verwendeten Speichermodule ein. Die Einbindung jedes Moduls in die momentane Energiebereitstellung wird an den momentanen Status angepasst (z. B. bei Batterien an den Ladezustand, den Zelltyp, die Zellchemie, den Alterungszustand). Es entsteht eine künstliche Intelligenz, die den Systembetrieb optimiert und die Vorteile der einzelnen Module nutzt. Die Verlagerung der Komplexität von der Hardware zur Software ermöglicht die Bildung unterschiedlicher Speicher-Verbraucher, Speicher-Erzeuger bzw. Speicher-Speicher-Einheiten und macht diese skalierbar. Außerdem wird eine direkte Einspeisung aus dem System ins AC Netz sowie der Betrieb von AC-Geräten ermöglicht. Nicht zuletzt stehen Speichermaterialien im Vordergrund, welche eine lange Lebensdauer aufweisen und auf abundanten Rohstoffen beruhen. Hahn-Schickard arbeitet gemeinsam mit der Nachwuchsgruppe „Elektrochemische Energiesysteme“ am Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK) der Universität Freiburg an dem Projekt.
Über Hahn-Schickard:
Hahn-Schickard entwickelt für die Wirtschaft innovative Produkte und Technologien in den Zukunftsfeldern Mobilität, Umwelt und Ressourcen, Gesundheit und Pflege sowie Information und Kommunikation. Neben Kompetenzen in Engineering und Herstellungsprozessen ist der Forschungs- und Entwicklungsdienstleister Spezialist für innovative Mikrofluidiksysteme sowie für Analyse- und Extraktionsverfahren im Bereich Nukleinsäureanalytik, Immunoassays und klinische Chemie. Die Kunden kommen aus der Industrie, vor allem kleine und mittelständische Unternehmen. 210 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter arbeiten an den drei Standorten Stuttgart, Villingen-Schwenningen und Freiburg.
