Optimierte Betriebsstrategien PV‑Batterie‑Energiespeicher‑Systemen zur Lebensdauerverlängerung und Ressourcenreduktion

Forschungsprojekt PVStorAGE

Motivation und Problemstellung

Photovoltaikanlagen (PV) werden zunehmend mit Batteriespeichern kombiniert, um Solarstrom besser zu nutzen, Netze zu entlasten und Versorgungssicherheit zu erhöhen. Diese sogenannten PV‑Batterie‑Energiespeicher‑Systeme (PV‑BESS) sind ein zentraler Baustein der Energiewende.

In der Praxis zeigen sich jedoch Herausforderungen: PV‑BESS werden oft unter wechselnden Bedingungen betrieben – abhängig von Wetter, Netzanforderungen, Strompreisen und Nutzungsprofilen. Diese komplexen Wechselwirkungen führen zu hohen Belastungen einzelner Komponenten, beschleunigter Alterung, ungeplanten Ausfällen und steigenden Betriebskosten.

Bisher fehlen fundierte, datenbasierte Methoden, um solche Systeme über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg zuverlässig, effizient und ressourcenschonend zu betreiben. Genau hier setzt das Projekt PVStorAGE an.

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Projektziele und Lösungsansatz

Ziel von PVStorAGE ist es, die Betriebsführung von PV‑Batterie‑Energiespeicher‑Systemen gezielt zu verbessern und ihre Lebensdauer zu verlängern.

Dazu verfolgt das Projekt einen kombinierten Ansatz aus Simulation, Felddatenanalyse und datengetriebener Diagnostik:

  • Entwicklung eines validierten Simulationsmodells, das technische, physikalische und wirtschaftliche Wechselwirkungen in PV‑BESS realitätsnah abbildet
  • Analyse realer Betriebs- und Fehlerdaten aus bestehenden Anlagen
  • Früherkennung sicherheitsrelevanter Abweichungen und Alterungsprozesse
  • Ableitung optimierter Betriebsstrategien für unterschiedliche Anwendungen (z. B. Eigenverbrauch, Netzdienstleistungen, Speicher‑Arbitrage)

Durch diesen Ansatz sollen Wartungszeiten verkürzt, die Anlagenverfügbarkeit erhöht und Materialbelastungen reduziert werden.

Projektsteckbrief

Projekttitel PVStorAGE – Optimierte Betriebsstrategien von PV‑Batterie‑Energiespeicher‑Systemen zur Lebensdauerverlängerung und Ressourcenreduktion
Laufzeit 01/2026-06/2028
Förderung Sachsen‑Anhalt WISSENSCHAFT STEP (EFRE)
Fördervolumen Fraunhofer CSP rund 580.000 Euro
Projektleiter Dr. Matthias Ebert
Ziele
  • Verlängerung der Lebensdauer von PV‑Batterie‑Energiespeicher‑Systemen
  • Erhöhung der Anlagenverfügbarkeit und Reduktion von Ausfallzeiten
  • Reduktion von Materialbelastung und Ressourcenverbrauch
  • Verbesserte Planungs‑ und Entscheidungsgrundlagen für Betreiber und Industrie

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Matthias Ebert

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Dr. Matthias Ebert

Gruppenleiter »PV-Systeme und -Integration«

Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP
Otto-Eißfeldt-Straße 12
06120 Halle (Saale)

Telefon +49 345 5589-5200