TY - THES

T1 - Inselfähiges Heimspeichersystem basierend auf wiederverwendeten Batterien

AU - Klettner, Georg

N1 - nicht gesperrt

PY - 2023

Y1 - 2023

N2 - Photovoltaikanlagen finden immer weitere Verbreitung und tragen somit aktiv zur Energiewende bei. Egal ob auf Einfamilienhäuser, Industriegebäuden oder freien Landflächen ermöglichen diese Anlagen Einsparungen bei den Energiekosten und können mit dem richtigen System die Versorgungssicherheit erhöhen. Diese Masterarbeit beleuchtet im ersten Teil verschiedene Konzepte, in welchen Kombinationen Photovoltaikanlagen und Heimspeicher betrieben werden können. Als besonders kostengünstiger Heimspeicher sollte eine angepasste, unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) verwendet werden. Weiters wird anhand einer bestehenden PV-Anlage mit zugehörigem Haushalt erarbeitet, welche Kosteneinsparungen durch den Energiespeicher möglich sind und inwiefern sich das Gesamtsystem über die Nutzungsdauer amortisiert. Im nachfolgenden Abschnitt wird auf die verschiedenen Energiespeicher eingegangen die derzeit hauptsächlich Anwendung finden und wie sich diese hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit voneinander unterscheiden. Um eine USV als Heimspeicher verwenden zu können, muss ihre ursprünglich auf Blei-Schwefelsäure-Batterien basierende Speicherkapazität erhöht werden. Hierbei kommen wiederverwendete (Reuse) Lithium-Ionen-Batterien zum Einsatz. Um den sicheren Betrieb zu gewährleisten wird ein Sicherheitssystem entwickelt, welches in Kombination mit der USV arbeitet und das Batteriepaket kontinuierlich überwacht. Dieses Überwachungssystem wird im Labor aufgebaut und nach erfolgreichen Tests in die USV integriert. Anschließend wird das Gesamtsystem getestet und das Verhalten der USV gegenüber der Lithium-Ionen-Batterie kontrolliert. Somit wird gezeigt, dass ältere unterbrechungsfreie Stromversorgungen, die in ihrer originalen Ausführung andere Batteriechemismen verwenden, auf neue Technologien umgerüstet werden können und in Kombination mit wiederverwendeten Energiespeichern funktionieren.

AB - Photovoltaikanlagen finden immer weitere Verbreitung und tragen somit aktiv zur Energiewende bei. Egal ob auf Einfamilienhäuser, Industriegebäuden oder freien Landflächen ermöglichen diese Anlagen Einsparungen bei den Energiekosten und können mit dem richtigen System die Versorgungssicherheit erhöhen. Diese Masterarbeit beleuchtet im ersten Teil verschiedene Konzepte, in welchen Kombinationen Photovoltaikanlagen und Heimspeicher betrieben werden können. Als besonders kostengünstiger Heimspeicher sollte eine angepasste, unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) verwendet werden. Weiters wird anhand einer bestehenden PV-Anlage mit zugehörigem Haushalt erarbeitet, welche Kosteneinsparungen durch den Energiespeicher möglich sind und inwiefern sich das Gesamtsystem über die Nutzungsdauer amortisiert. Im nachfolgenden Abschnitt wird auf die verschiedenen Energiespeicher eingegangen die derzeit hauptsächlich Anwendung finden und wie sich diese hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit voneinander unterscheiden. Um eine USV als Heimspeicher verwenden zu können, muss ihre ursprünglich auf Blei-Schwefelsäure-Batterien basierende Speicherkapazität erhöht werden. Hierbei kommen wiederverwendete (Reuse) Lithium-Ionen-Batterien zum Einsatz. Um den sicheren Betrieb zu gewährleisten wird ein Sicherheitssystem entwickelt, welches in Kombination mit der USV arbeitet und das Batteriepaket kontinuierlich überwacht. Dieses Überwachungssystem wird im Labor aufgebaut und nach erfolgreichen Tests in die USV integriert. Anschließend wird das Gesamtsystem getestet und das Verhalten der USV gegenüber der Lithium-Ionen-Batterie kontrolliert. Somit wird gezeigt, dass ältere unterbrechungsfreie Stromversorgungen, die in ihrer originalen Ausführung andere Batteriechemismen verwenden, auf neue Technologien umgerüstet werden können und in Kombination mit wiederverwendeten Energiespeichern funktionieren.

KW - Photovoltaik

KW - uninterruptable power supply

KW - Lithiu-Ion Battery

KW - Photovoltaik

KW - unterbrechungsfreie Stromversorgung

KW - USV

KW - Lithium-Ionen Batterie

M3 - Masterarbeit

ER -