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DESIGN ELEKTRONIK 02 2023 16 www designelektronik de Stromversorgung Verbindungstechnik Den Klimawandel eindämmen und geopolitische Abhängigkeiten verringern – diese Themen gehören zu den wichtigsten unserer Zeit Lösungsansätze bietet die Idee einer All Electric Society und darin der Sektorenkopplung Es gilt unsere Gesellschaft Gebäude Produktionsstätten Mobilität und Infrastruktur energieund informations-Wohin mit überschüssiger Energie aus regenerativen Quellen? Energiespeichersysteme sind ein unverzichtbares Bindeglied in der Sektorenkopplung Ihre Sicherheit und Zuverlässigkeit hängt nicht zuletzt von der verwendeten elektrischen Verbindungstechnik ab Worauf ist hierbei zu achten? Dr Rüdiger Meyer Applikationsexperte Energiespeichersysteme Business Area Device Connectors Phoenix Contact technisch zu vernetzen In der All Electric Society geschieht dies auf Basis erneuerbarer Energiequellen die unendlich verfügbar sind und keine schädlichen Emissionen erzeugen Allerdings stehen Windund Sonnenenergie nicht konstant zur Verfügung wohingegen unsere moderne Gesellschaft einen stetigen Energiehunger hat – das heißt 24 Stunden am Tag 365 Tage im Jahr Eine solche Gesellschaft stabil mit elektrischer Energie zu versorgen kann nur gelingen wenn überschüssige Energie aus regenerativen Quellen in ausreichendem Maße zwischengespeichert wird um sie bei Bedarf zeitversetzt wieder zur Verfügung zu stellen – zum Beispiel über Batterie-Energiespeichersysteme Modularer Aufbau von Batteriespeichern Den typischen Aufbau eines Batterie-Energiespeichersystems zeigt Bild 1 Je nach Kapazität sind diese stationären Systeme in Gerätegehäusen Schaltschränken oder sogar in Containern untergebracht Der prinzipielle modulare Aufbau ist jedoch immer ähnlich Bei den auftretenden elektrischen Verbindungen unterscheidet man Energiespeicher sicher ankoppeln Bild 1 Die Gesamtansicht eines Batterie-Energiespeichersystems in Containerbauweise Bild Phoenix Contact Verlustrechnung für Energiespeicheranschlüsse Wieviel Energie geht an den Leistungssteckverbindern eines Batteriemoduls während dessen Lebensdauer verloren? Eine Beispielrechnung zeigt dies für ein typisches Batteriemodul mit einer Kapazität von 5 kWh einer Modulspannung von 48 Vund einem mittleren Strom von 50 Abei 5000 Vollzyklen Mit diesen Annahmen entsteht an den beiden Leistungspolen des Batteriemoduls im Normalfall über die Lebensdauer Verluste von etwa 50 kWh Bei erhöhtem Übergangswi - derstand infolge sich lösender Schrauben kann eine Verlustenergie von bis zu 3000 kWh entstehen ohne dass man diesen Fehler leicht entdecken würde Dieser Wert entspricht etwa dem Energieverbrauch einer dreiköpfigen Familie Bedenkt man dass ein Energiespeichersystem aus hunderten solcher Batteriemodule besteht wird die Größenordnung der energetischen und damit auch finanziellen Verluste deutlich