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Wie lange hält ein Batterie-Energiespeicher für Zuhause in der Regel?

Energiespeichersysteme für Privathaushalte werden heute immer beliebter bei Solarnutzern für Privathaushalte. Laut einer kürzlich durchgeführten Umfrage des Solarenergieentwicklers SunPower unter mehr als 1.500 US-Haushalten äußerten sich etwa 40 Prozent der Amerikaner besorgt über häufige Stromausfälle. Von den Befragten, die Solarstromerzeugungsanlagen installiert haben, gaben 70 % der Befragten an, dass sie die Installation von Batteriespeichersystemen planen. Es stellt sich jedoch heraus, dass eine Vielzahl von Faktoren die Lebensdauer eines Batteriespeichersystems für Privathaushalte beeinflussen können.

2022/10/31

Neben der Bereitstellung von Notstrom im Falle eines Stromausfalls ermöglichen viele Batteriespeichersysteme eine intelligente Ein- und Ausschaltplanung, wodurch der Wert von Solarstromsystemen für Privathaushalte maximiert wird. Außerdem sind einige Batteriespeichersysteme für die Integration in Ladeeinrichtungen für Elektrofahrzeuge optimiert.

Obwohl die installierte Kapazität zum Einsatz von Energiespeichersystemen stetig gestiegen ist, ist die unterstützende Einsatzrate noch gering. Nach Angaben des Lawrence Berkeley National Laboratory (LBL) werden im Jahr 2020 8,1 % der privaten Solaranlagen in den USA mit Batteriespeichersystemen ausgestattet sein.

Es gibt viele Optionen für Batterie-Energiespeichersysteme für Privathaushalte. Aber in den USA dominieren zwei Akteure den Bereich der Batteriespeicher für Privathaushalte. Laut der Umfrage des Lawrence Berkeley National Laboratory (LBL) machen LG Chem und Tesla mehr als 90 % des privaten Energiespeichermarktes in den Vereinigten Staaten aus, von denen Tesla mehr als 60 % des Marktanteils hält.

Das Tesla PowerWall Batteriespeichersystem hat eine eingeschränkte Garantie, die behauptet, dass sie für 10 Jahre nach der Installation frei von Mängeln ist. Es garantiert auch eine Anfangskapazität von 13,5 kWh für das PowerWall-Batteriespeichersystem und wird seine Speicherkapazität gemäß einem Degradationsplan garantieren.

LG Chem sagte, sein Energiespeichersystem werde mehr als 60 % seiner Energiespeicherkapazität (9,8 kWh) für 10 Jahre aufrechterhalten. Batterien müssen zwischen -10 °C und 45 °C betrieben werden, um die Garantiedeckung aufrechtzuerhalten.

Sunrun, ein Solarinstallateur für Privathaushalte, sagte, dass die Batterien normalerweise fünf bis 15 Jahre halten. Dies bedeutet, dass während des 20- bis 30-jährigen Lebenszyklus einer Solarstromanlage wahrscheinlich Batteriespeichersysteme ersetzt werden müssen.

Die Batterielebensdauer wird in erster Linie durch die Nutzungszyklen bestimmt. Wie die Produktgarantien von LG Chem und Tesla belegen, ist das Erreichen der Kapazitätsschwelle von 60 % oder 70 % für einen bestimmten Ladezyklus garantiert.

Laut dem Faraday Institute gibt es zwei Nutzungsszenarien, die zu einer Verschlechterung der Batterie führen: Überladung und Erhaltungsladung. Überladen ist das Einspeisen von Strom und das vollständige Aufladen der Batterie. Dies kann dazu führen, dass der Akku überhitzt und möglicherweise Feuer fängt.

Erhaltungsladung bezeichnet den Vorgang des kontinuierlichen Ladens des Akkus auf 100 %. Bei diesem Vorgang geht unweigerlich die Batteriekapazität verloren, und dieser Vorgang erhöht die Innentemperatur, was die Kapazität und Lebensdauer verringert.

Eine weitere Ursache für die Verschlechterung im Laufe der Zeit ist laut dem Faraday Institute der Verlust von Lithium-Ionen aus dem Elektrolyten in der Batterie. Nebenwirkungen in der Batteriefalle verfügbares freies Lithium, das die Kapazität allmählich reduziert.


Während niedrige Temperaturen aufhören könnenLithium-Ionen-Batterien nicht funktionieren, sie beeinträchtigen die Batterie nicht wirklich oder verkürzen ihre Lebensdauer. Laut dem Faraday Institute wird die Gesamtlebensdauer der Batterie bei hohen Temperaturen reduziert. Dies liegt daran, dass sich der Elektrolyt zwischen den Elektroden bei hohen Temperaturen zersetzt, wodurch die Batterie die Fähigkeit verliert, Lithium-Ionen zu fließen. Dadurch wird die Menge an Lithium-Ionen verringert, die die Elektrode in ihre Struktur aufnehmen kann, wodurch die Kapazität der Lithium-Ionen-Batterie erschöpft wird.

Das National Renewable Energy Laboratory (NREL) empfiehlt Heimanwendern, Batterien an einem kühlen, trockenen Ort zu installieren, vorzugsweise in einer Garage, um die Auswirkungen eines Feuers zu minimieren. Batterien und ihre umgebenden Komponenten sollten über ausreichende Kühlfächer verfügen, und regelmäßige Wartungsprüfungen tragen dazu bei, einen optimalen Betrieb sicherzustellen.

Das National Renewable Energy Laboratory (NREL) sagte, dass wiederholte Tiefentladungen von Batterien so weit wie möglich vermieden werden sollten, denn je mehr Entladungen, desto kürzer die Lebensdauer. Wenn sich der Hausbatteriespeicher jeden Tag stark entlädt, ist es an der Zeit, weitere Batteriepacks hinzuzufügen.

In Reihe geschaltete Batterien sollten die gleiche Kapazität beibehalten, obwohl das Batteriepaket eine Gesamtkapazität von 24 V aufweisen kann, können unterschiedliche Spannungen zwischen den Zellen auftreten, was nicht gut ist, um den langfristigen Betrieb des Batterie-Energiespeichersystems zu schützen. Außerdem wird empfohlen, die korrekten Spannungssollwerte für das Ladegerät und den Laderegler gemäß den Angaben des Batterieherstellers einzustellen.

Das National Renewable Energy Laboratory (NREL) sagte, die Betreiber sollten dies regelmäßig überprüfen. Zu prüfende Dinge sind Leckagen (die sich außerhalb der Batterie ansammeln) und Spannungskonsistenz.

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