Vom Sondermüll zum Zwischenspeicher

Bei den eingesetzten Second-Life-Batterien handelt es sich um ausgemusterte E-Auto-Batterien der Ford Werke GmbH (Bild 2). Jede für sich ist mittlerweile zu schwach, um als Antriebsbatterie eines E-Autos zu dienen. Sie sind aber noch kraftvoll genug, um sie im Zusammenschluss als Zwischenspeicher zu nutzen. „Wir hauchen diesen Batterien wieder neues Leben ein“, bringt es Dipl.-Ing. Nicolaj Fehringer, geschäftsführender Geselleschafter der Ingenieurbüro Fehringer GmbH [1], auf den Punkt. „Andernfalls hätten diese Batterien als umweltbelastender Sondermüll geendet, obwohl sie noch bis zu 80 % ihrer ursprünglichen Kapazität aufweisen.“

Die Krux: Jede einzelne Batterie hat ihre „eigene Geschichte, ihren eigenen Charakter“. Das erschwert den Zusammenschluss der in Reihe geschalteten Second-Life-Batterien zu einem stabilen Energiespeicher als E-Bus-Ladestation. Die Lösung: „Das von uns entwickelte Batteriemanagementsystem bringt diese Batterien auf ein gemeinsames Spannungslevel. Dafür wird jede einzelne Batteriespannung gemessen und ausbalanciert“, erklärt N. Fehringer. Das klingt einfacher als es ist. Denn hinter dieser Technik musste ein eigenes Batteriemanagementsystem entwickelt werden, das speziell für das genannte Konzept mit den Second-Life-Batterien zugeschnitten ist. Das dafür ebenso neu entwickelte, übergeordnete Energiemanagementsystem sorgt für das funktionale Zusammenspiel aller technischen Komponenten.

Das Ausbalancieren der Energieträger ist eine wichtige Schlüsselkomponente. Die dafür notwendigen Algorithmen hat ein achtköpfiges Team des Ingenieurbüros Fehringer in eineinhalb Jahren aufwändiger Entwicklungsarbeit programmiert – auf in Linux speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) von Wago [2] (Bild 3). „Genau diese offene und einfache Linux-Programmierbarkeit hat den Ausschlag gegeben, Wago-Technik für die Kommunikation und Regelung zu nutzen“, sagt N. Fehringer. Sie sei wichtig, „um unser auf Linux-basierendes Datenbanksystem an den Energiespeicher anzubinden“.