Verfügbarkeitsprognose schneller kondensatorbasierter Energiespeicher in Energieversorgungssystemen durch Auswertung von Überwachungsdaten ("CapMon")
Die ambitionierten Ziele der Energiewende werden durch erhebliche technische Problemstellungen begleitet. Zentraler Punkt ist die Gewährleistung der Stabilität der Elektroenergieversorgung ohne konventionelle Grundlastkraftwerke. In zukünftigen Energieversorgungsnetzen mit steigendem Anteil regenerativer Erzeuger, müssen virtuelle Schwungmassen ins Netz integriert werden, um eine Momentanreserve zur Frequenzhaltung zu realisieren.
Die dafür notwendige Energie kann bspw. in Kondensatorspeichern gespeichert werden, da diese schnelle zeitliche Ein- und Ausspeichergradienten aufweisen und dadurch nahezu unverzögert Energie zur Verfügung stellen können.
Da kondensatorbasierte Energiespeicher im Energieversorgungsnetz aus einer komplexen Verschaltung von mehreren hunderttausend Kondensatoren bestehen können, besteht eine große Gefahr des Ausfalls. Um die Aufgabe der Bereitstellung der Momentanreserve zur Netzstabilisierung zuverlässig erfüllen zu können, muss der Speicher eine hohe Verfügbarkeit aufweisen. Dazu wird im Projekt „CapMon“ ein Diagnosesystem für einen Kondensatorspeicher (SuperCap-Speicher) entwickelt.
In diesem Diagnosesystem soll durch Auswertung und Analyse der Betriebsdaten die Alterung des Speichers beobachtet und vorhergesagt werden. Weiterhin sollen Fehlerzustände schnellstmöglich erkannt und deren Einflüsse auf das System durch interne Umschaltungen minimiert werden.
Ziel des Projektes ist es, eine hohe Verfügbarkeit des Speichers abzusichern. Dafür soll ein Prototyp des SuperCap-Speichers aufgebaut werden, um Methoden für die Defekt- und Alterungserkennung und der daraus abgeleiteten Lebensdauerprognose zu erforschen, zu implementieren und zu verifizieren.
M.Sc. Anton Barwich
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