Prinzip und Einsatz von Niedervolt-Batteriespeichern

Als Niedervolt oder auch Schwachstrom wird umgangssprachlich eine Kleinspannung (engl. Extra Low Voltage, ELV) in der Elektrotechnik bezeichnet, die die Grenzwerte für den Spannungsbereich I nach IEC 60449 für Wechselspannung (AC) ≤ 50 V und für Gleichspannung (DC) ≤ 120 V nicht überschreitet. Niedervolt-Batterien werden in der Regel für Startvorgänge mit z. B. 28 Volt Kurzzeitströmen und mehreren tausend Ampere eingesetzt. Die Technik der Niedervolt-Batterie hat aber auch Vorzüge z. B. als Stromspeicher innerhalb von kleineren Solaranlagen zur Versorgung von u.a. Niedervolt-Geräten.

Als stationärer Batteriespeicher werden heute Niedervolt-Batterien mit einer kleinen Ladekapazitäten für unterschiedliche Anwendungen konzipiert. Um die Speicherleistung zu erhöhen, werden mehrere Batterien miteinander zu einer großen Batteriebank zusammengeschlossen. Niedervolt-Batterien können dabei sowohl als in Serie geschaltete Stränge als auch für in Serie bzw. parallel geschaltete Batteriebänke verwendet werden.

Bei der Verwendung eines in Serie geschalteten Strangs bzw. einer in Serie/parallel geschalteten Batteriebank zur Erzeugung von unterschiedlichen Spannungen und Ah-Nennwerten durch einzelne Batterien, kann es letztendlich bei jeder Batterie zu Abweichungen der Klemmspannungen kommen. Dies führt zu einem Ungleichgewicht der Batterien, das noch verschlimmert wird, indem die Nachfrage an den Batterien scheinbar ständig steigt, um Geräte mit hohem Strombedarf zu versorgen. Schließlich führt dies dann dazu, dass ein Strang oder eine Batteriebank vorzeitig versagt. Um dies Auszugleichen, werden spezielle Spannungsregler eingesetzt.

Speziell für den Einsatz innerhalb kleiner Solaranlagensysteme werden heute am Markt verschiedene Niedervolt-Lösungen angeboten. So bietet die Deutsche ACCUMOTIVE GmbH & Co. KG (Mercedes-Benz) einen Niedervolt-Energiespeicher auf Lithium-Ionen-Basis mit bis zu 20 kWh Speicherleistung an, der zusammen mit einem Sunny Island Batterie-Wechselrichter, Sunny Home Manager und SMA Energy Meter von SMA Solar auf unterschiedliche Witterungsbedingungen während der Sommer- und Wintermonate reagieren kann und somit ein prognosebasiertes Laden ermöglicht, bei dem die Batterieladung durch die integrierte Prognose gezielt auf die einstrahlungsstarke Zeit verschoben werden kann.