Der bemerkenswerte Rückgang der Batteriespeicherausfälle: Drängen auf mehr Transparenz in der Industrie

Seitdem es in den letzten Jahren zu einem deutlichen Rückgang der Ausfälle bei Batteriespeichern gekommen ist, atmet die Batteriespeicherbranche kollektiv auf. Trotz dieses vielversprechenden Trends besteht jedoch weiterhin Bedarf für mehr Transparenz und ein Umfeld, in dem Daten zu Vorfällen offen ausgetauscht werden, wenn es zu Pannen kommt.

Dies ist eine der wichtigsten Erkenntnisse einer bahnbrechenden Studie, die kürzlich von einem Trio renommierter Institutionen veröffentlicht wurde: dem US Electric Power Research Institute (EPRI), dem Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) und TWAICE, dem Experten für Datenanalyse.

Der Bericht, der als erste öffentliche Analyse von Ausfällen von Batterie-Energiespeichersystemen (BESS) gefeiert wird, stützt sich in erster Linie auf die BESS-Fehlervorfalldatenbank des EPRI und legt die Grundursachen offen, die bestimmten in der Datenbank registrierten Vorfällen zugrunde liegen.

Die Autoren haben diesen Bericht mit der Absicht verfasst, Bedenken hinsichtlich der Leistung und Sicherheit von BESS auszuräumen und so Schlupflöcher aufzuzeigen, die dringend behoben werden müssen.

In Zahlen ausgedrückt ist die Ausfallrate zwischen 2018 und 2023 um beeindruckende 97 % gesunken. Eine Grafik in der Studie zeigt eine Entwicklung von etwa 9,2 Ausfällen pro GW eingeführter BESS im Jahr 2018 auf etwa 0,2 im Jahr 2023.

Wenn es jedoch zu Ausfällen kommt, liegen die Hauptursachen meist im Dunkeln. Dadurch besteht branchenweit eine Lücke im Verständnis angemessener Reaktionsmechanismen.

Zum Beispiel steht der Ruf von Lithiumbatterien in puncto Sicherheit oft nach Bränden oder Explosionen auf dem Spiel. Der Bericht gibt jedoch an, dass 65 % der Vorfälle auf den Betrieb und die Integration der Batterie zurückzuführen sind. Lediglich 11 % der Vorfälle wurden jedoch tatsächlich durch den Ausfall von Batteriezellen oder -modulen ausgelöst.

Leider gibt es in den USA einen auffälligen Mangel an öffentlichen Ressourcen, die Fehlerereignisse nach ihrer Grundursache zusammenstellen, ganz zu schweigen von einer Verpflichtung auf Bundes-, Landes- oder lokaler Ebene, Vorfälle offenzulegen. Erschwerend kommt hinzu, dass rechtliche Hürden verhindern, dass umfassende Ursachenanalysen öffentlich zugänglich werden.

Der Bericht hebt jedoch eine Verschiebung in der Darstellung hervor: Für Ereignisse, die vor 2017 aufgezeichnet wurden, waren die definitiven Ursachen selten, wurden aber nach 2018 deutlicher erkennbar. Die Branche durchlief um 2017-2018 eine Reifephase, wobei die jährlichen weltweiten BESS-Einsätze ein Gigawatt überstiegen und „den Beginn der kommerzielle BESS-Industrie“, wie es im Bericht heißt.

Die Autoren identifizieren eine wiederkehrende Zurückhaltung unter Batterie-OEMs und -Integratoren als einen wesentlichen Faktor, der die Transparenz einschränkt. Von den 81 in der Datenbank aufgeführten Vorfällen erhielt die Öffentlichkeit nur bei 26 Fehlern detaillierte Informationen zu den Grundursachen.

Ein starkes Plädoyer für die Klassifizierung von Vorfällen

Der Bericht unterstreicht die dringende Notwendigkeit einer schlüssigen Klassifizierung von Fehlervorfällen nach ihrer Grundursache. Dies würde dazu beitragen, das Verständnis des Fehlerentstehungsprozesses zu erweitern, die anfälligsten Komponenten zu identifizieren und den Wissensschatz sowohl der erfahreneren als auch der unerfahreneren Stakeholder zu erweitern.

Die Autoren legen fünf plausible Grundursachen fest: Design, Herstellung, Integration – einschließlich Montage und Konstruktion – und Betrieb. Dabei können bei jedem Vorfall drei Ebenen von Systemelementen unterschieden werden: Zellen/Module, Steuerungen und Balance of System (BOS).

Unter diesen wurden BOS-Fehler, die Einkapselung von Stromumwandlungssystemen (PCS), das Wärmemanagement und andere nicht batteriebetriebene Hardware am häufigsten im Zusammenhang mit Steuerungen festgestellt. Was die Grundursachen betrifft, so liegen die Fehlerteufel vor allem in den Bereichen Integration, Montage und Konstruktion.

Bei neu gestarteten Projekten besteht das höchste Risiko eines Misserfolgs. Dies ist eine erschreckende Tatsache, die durch 72 % aller Vorfälle belegt wird, die sich während der Konstruktion, der Inbetriebnahme oder in den ersten beiden Betriebsjahren ereignen.

Zuverlässige BESS-Lösungen von ACE Battery

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