Projekt BoLeRo

Aufgabe des Projekts BoLeRo ist die Beobachtung der Alterung stationärer Batteriespeicher mit cloudbasierten Methoden mit der Zielsetzung der Verlängerung der Lebensdauer, der Reduzierung des Wartungsaufwands und der Optimierung der Betriebsführung.

Im Rahmen der laufenden Energiewende nimmt der Anteil der erneuerbaren Energien am gesamten Strommix in Deutschland immer weiter zu. Zusätzlich werden konventionelle Kraftwerke zurückgebaut und stehen für netzdienliche Funktionen nicht mehr zur Verfügung. Daher ist es wichtig, Alternativen zur Netzstabilisierung zu entwickeln.
Die wichtigsten Energiespeicher für diese Anwendung sind stationäre Batterie-Großspeicher (Battery Energy Storage Systems - BESS) basierend auf der Lithium-Ionen-Technologie.
Die integrierten State-of-Health (SOH)-Schätzer des Batterie-Management-Systems (BMS) sind häufig nicht geeignet, um die Alterung im Betrieb mit der notwendigen Genauigkeit beobachten zu können.
In diesem Verbundforschungsprojekt soll ein cloudbasiertes Überwachungssystem für Batteriespeichersysteme entwickelt werden, aus welchem sich optimierte Betriebsstrategien herleiten lassen.

Folgende Ziele sollen erreicht werden:

• Datenbereitstellung aus dem sich im Betrieb befindlichen stationären Speichersystem
• Cloud Lösung für Monitoring, Analyse und Modellierung von sttionäre Energiespeichern
• Entwicklung neuer oder verbesserten Methoden, um zeitlich veränderliche Batterieparameter (z.B. Kapazität, OCV-Kurve) aus realen BMS-Daten des regulären Batteriebetriebs zu extrahieren
• Beobachtung der Batteriealterung auf Systemebene und Erstellung empirischer Alterungsmodelle auf Systemebene
• Untersuchung der Übertragbarkeit empirischer Alterungsmodelle von der Zellebene auf die Systemebene
• Untersuchung der Auswirkung von Inhomogenitäten des Batteriepacks auf die Nutzbarkeit der Packspannung zur Zustandsbestimmung.

Die Ergebnisse des Projekts werden anhand des Großspeichers Freimann der Stadtwerke München betriebsbegleitend demonstriert. Der Demonstrator wird zum einen die Genauigkeit der Parameterschätzung und zum anderen den verbesserten Batteriebetrieb zeigen. Die Ergebnisse werden anhand von praktischen Tests mit dem Batteriespeichersystem validiert.

Das Projekt wird in einer Forschungskooperation der Siemens AG und dem Lehrstuhl EES der TU München durchgeführt. Die Stadtwerke München sind als assoziierte Partner beteiligt.