Es ist ein faszinierender Gedanke: Auch nach Einbruch der Dunkelheit brennen die Lichter im Haus mit Solarstrom. Der Fernseher wird damit versorgt, der Kühlschrank und die anderen Geräte im Haushalt sowieso. Genau das ermöglicht eine Batterie, die von der Fotovoltaikanlage auf dem Dach tagsüber geladen wird.
Wie viele dieser Batterien Hausbesitzer in Deutschland bisher genau gekauft haben, ist nicht bekannt. Schätzungen gehen von rund 10.000 Stück aus. Der Bundesverband Solarwirtschaft schätzt, dass rund 60 Prozent dieser Speichersysteme klassische Blei-Gel-Akkus sind.
Gefahr durch brennende BatterienInzwischen entscheiden sich die Kunden aber meist für moderne Lithium-Ionen-Batterien – die können allerdings unversehens zu brennen beginnen oder gar explodieren; jedenfalls wenn man Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) glaubt. Sie haben kürzlich mehrere solcher Speicher-Systeme getestet und erschreckende Sicherheitsmängel festgestellt.
In einem Brandschutzlabor simulierten sie Ladevorgänge mit einer Handvoll handelsüblicher Akkus. In mehreren Fällen verabschiedeten sich die Speicher in einem Feuerwerk.
Die Ergebnisse sorgten in den Medien für Aufsehen. Das Problem des Tests: Die Forscher machen nicht öffentlich, welche Produkte sie genau untersucht haben. Mit ihrem Versuch schaffen sie also eher Verunsicherung bei den Interessenten, als zur Aufklärung und zu einer informierten Kaufentscheidung beizutragen.
Vorbild AutomobilindustrieEin paar generelle Hinweise auf den Umgang mit den Batterien geben die KIT-Forscher dennoch. Dafür haben die Wissenschaftler eine Checkliste entwickelt (hier als PDF).
Außerdem empfehlen sie Käufern darauf zu achten, dass Batterien und Zellen eine Transportnorm namens UN38.3 erfüllen, dem Entwurf der DIN-Norm EN 62619 genügen und eine funktionale Sicherheitsprüfung gemäß ISO-Sicherheits Integrations Level (SIL) bestanden haben.
Im Gegensatz zu den Produzenten von Speichern für den Heimgebrauch haben die Hersteller mobiler Batterien für Elektroautos jetzt schon strenge Prüfkriterien entwickelt, die Unfälle verhindern sollen. Ähnliche Vorschriften fordern Andreas Gutsch und Olaf Wollersheim vom KIT, die die Batteriesysteme testeten, auch für stationäre Speicher.
Defekte bei der SteuerungAuch im wirklichen Leben sind schon diverse Solarstrombatterien in Flammen aufgegangen. Im vergangenen Jahr beispielsweise in Filderstadt, Baden-Württemberg. Ein Hausbesitzer hatte den Akku auf dem Dachboden stationiert, der reichlich Nahrung fürs Feuer bot.
Batterien, empfiehlt die Feuerwehr, sollten grundsätzlich im Keller oder einem anderen kühlen Raum aufgestellt werden. Unter dem Dach würden sie im Sommer zu heiß, was die Brandgefahr erhöhe.
Was die Störungen auslösen kann, ist dabei schon länger bekannt. Normalerweise überwachen Temperaturfühler und Ladezustandssensoren den Speicher. Wenn er zu heiß wird und/oder die Speicherkapazität erreicht ist, schickt der elektronische Manager den Strom ins öffentliche Netz.
Notfalls löst er eine Schnellabschaltung der Batterie aus. Gibt es in diesem Regelkreis Störungen, kann die Batterie überhitzen und explodieren. Die Entwicklung von Hard- und Software für diesen Strommanager koste einige 100.000 Euro, schätzt Wollersheim vom KIT. „Nicht viele“ Hersteller hätten eine solche Investition getätigt. Welche, will er aber nicht sagen.
Keramik schützt vor ÜberhitzungGravierende sicherheitsrelevante Mängel fanden die Forscher auch im Aufbau ihrer Test-Batterien. Die meisten Anbieter kaufen die Zellen bei Herstellern in Japan, Südkorea, Taiwan oder China. In Deutschland werden sie zu kompletten Speicherpaketen zusammengeschaltet, teilweise fehlerhaft wie die KIT-Forscher glauben, sodass sie im wahren Sinn des Wortes brandgefährlich sind.
Dass selbst Großunternehmen vor der Gefahr brennender Batterien nicht gefeit sind, zeigte Fall des Flugzeugbauers Boeing: Anfang vergangenen Jahres fing eine Lithium-Ionen-Batterie im aktuellen Flugzeugmodell Dreamliner Feuer. Boeing kostete der Vorfall wahrscheinlich Milliarden, denn das Unternehmen musste Flugzeuge zurückgerufen und Kunden entschädigen.
Um eine gefährliche Überhitzung ihrer Akkus zu verhindern, nutzen manche Anbieter wie das bayerische Unternehmen Sonnenbatterie Keramikbeschichtungen als Isolation für ihre Bauteile.
Hersteller blocken abUm den Käufern Sicherheit zu geben, welche Systeme sie ohne Gefahr nutzen können, empfehlen die KIT-Forscher einen einheitlichen Standard zu entwickeln, nach dem die Akkus zum Beispiel vom TÜV geprüft werden.
Derzeit arbeiten die Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik (DKE) und der Verband für Elektrotechnik an entsprechende Vorgaben. Bis sie zur Regel werden, können allerdings noch einige Monate vergehen.
Die Hersteller der Batterien wiederum geben sich bisher wenig einsichtig, was die Gefahren ihrer Technik angeht. Dabei könnte ein einziger Brand mit Todesfolge die gesamte Industrie in Verruf bringen.
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Einige der aktuell verfügbaren Speichersysteme haben wir bei WiWo Green vorgestellt: Deutsche Energieversorgung, Eva Technologies, RWE und Sonnenbatterie.
Nachtrag: Wie der Autobauer Tesla die Überhitzung seiner Batterien verhindert, beschreiben die Blogger von Cleantechnica. Immerhin 25 Patente hat das Unternehmen in diesem Bereich, die gab es aber vor kurzem frei.
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