Die Sicherheit von Batteriespeichersystemen rückt verstärkt in den Fokus der Energiewirtschaft. Jüngste Brandschutztests von führenden Herstellern wie Sungrow, Wärtsilä und Chint Power zeigen, wie ernst die Branche das Thema nimmt. Diese Prüfungen sind entscheidend, um die Zuverlässigkeit und Sicherheit von Energiespeichern für Haushalte und Industrie zu gewährleisten.
Wichtige Erkenntnisse
- Sungrow's SBH-Serie bestand den UL9540B-Test für Wohngebäude.
- Wärtsilä's Quantum 3 zeigte sich im UL9540A- und LSFT-Test widerstandsfähig.
- Chint Power Systems testete erfolgreich sein C&I-Speichersystem nach CSA 800.
- Neue Standards wie UL9540B und die Überarbeitung von NFPA 855 erhöhen die Anforderungen.
- Hersteller investieren proaktiv in die Sicherheit, um Risiken zu minimieren.
Strengere Normen für Hausspeicher
Die Branche der Batteriespeichersysteme entwickelt sich rasant. Mit dieser Entwicklung wachsen auch die Anforderungen an die Sicherheit. Neue Standards wie UL9540B sind speziell für Heimspeichersysteme mit einer Kapazität von bis zu 20 kWh konzipiert worden. Diese Norm umfasst strenge Tests zur Brandfortpflanzung auf Zellebene.
Im Gegensatz dazu konzentriert sich die etablierte UL9540A-Norm eher auf größere Systeme und beinhaltet Tests auf Zell-, Modul- und Einheitsebene. Die Notwendigkeit für die neuen Tests ergab sich, da Behörden wie die kalifornische Feuerwehr zusätzliche Daten zur Brandfortpflanzung bei kleineren Systemen forderten.
Faktencheck: UL9540B
- Zielgruppe: Wohngebäude-Energiespeichersysteme (ESS) bis 20 kWh.
- Fokus: Brandfortpflanzung und thermische Auswirkungen auf die Umgebung.
- Verfahren: Umfasst zwei Tests auf Zellebene und zur Brandfortpflanzung.
Sungrow setzt neue Maßstäbe
Sungrow, ein führender Hersteller von Solar-PV-Wechselrichtern und Batteriespeichersystemen, gab kürzlich bekannt, dass seine SBH-Serie für Wohngebäude als erstes System der Branche den UL9540B Large-Scale Fire Testing (LSFT) erfolgreich durchlaufen hat. Die Tests wurden von UL Solutions durchgeführt und simulierten im schlimmsten Fall ein thermisches Durchgehen einer Batteriezelle.
Dabei wurden die Brandschutzsysteme bewusst deaktiviert, um realistische Bedingungen zu schaffen. Die Ergebnisse waren beeindruckend: Die modulare SBH-Serie, die in 10-kWh-Schritten erhältlich ist, konnte die Brandausbreitung eindämmen. Die internen Oberflächentemperaturen benachbarter Einheiten blieben bei 21 °C, weit unter dem Entlüftungsschwellenwert von 154 °C.
„Die Tests zeigten, dass offene Flammen innerhalb einer Stunde nach der Zündung von selbst erloschen, ohne dass Brandschutzmaßnahmen eingreifen mussten. Es gab keine erneute Zündung, keine Verbrennung, Explosion oder Projektilgefahren, und der in Brand geratene Schrank blieb intakt.“
Wichtige Sicherheitsparameter
Diese Ergebnisse sind entscheidend für das Vertrauen der Verbraucher und Installateure. Sie zeigen, dass moderne Heimspeichersysteme auch unter extremen Bedingungen ein hohes Maß an Sicherheit bieten können. Die Fähigkeit, Brände selbstständig zu löschen und eine Ausbreitung zu verhindern, ist ein zentrales Merkmal sicherer Energiespeicher.
Hintergrund: Thermisches Durchgehen
Thermisches Durchgehen ist ein kritischer Zustand, bei dem eine Batteriezelle unkontrolliert überhitzt, was zu einem Brand oder einer Explosion führen kann. Moderne Batteriesysteme verfügen über Schutzmechanismen, um dies zu verhindern oder die Auswirkungen zu minimieren.
Wärtsilä's fortschrittliche Lösungen
Auch Wärtsilä, ein Experte für Energieoptimierung und -speicherung, treibt die Sicherheitstests voran. Ihr 5-MWh-BESS-System Quantum 3 wurde umfangreichen Tests unterzogen, darunter UL9540A, LSFT und Prüfungen des proprietären Active Ignition Mitigation System (AIMS). Diese Tests wurden von der CSA Group durchgeführt, die maßgeblich an der Entwicklung der LSFT-Verfahren beteiligt ist, die ab 2026 im NFPA 855-Standard verpflichtend werden.
Im UL9540A-Test zur thermischen Durchgehensfortpflanzung bewies Quantum 3, dass sich ein Brand bei einem thermischen Durchgehen in einer Batteriezelle nicht auf benachbarte Batteriemodule oder BESS-Gehäuse ausbreiten würde. Dies bedeutet, dass Quantum 3 alle Leistungsanforderungen erfüllt hat.
Innovation durch AIMS
Das AIMS-System von Wärtsilä ist eine Besonderheit. Es zündet brennbare Gase in den frühen Phasen eines thermischen Ereignisses, um deren Ansammlung zu verhindern. In einem 22-stündigen LSFT-Test, bei dem die Brandschutzsysteme deaktiviert waren, blieb das Feuer innerhalb der initiierten Einheit von Quantum 3 begrenzt und breitete sich nicht aus. Dies bestätigt die Wirksamkeit der integrierten Sicherheitslösungen.
Vor einigen Monaten führte Wärtsilä bereits Tests mit AIMS in Quantum 2 durch, einer früheren Version ihrer Gridsolv Quantum BESS-Produktreihe. Dabei wurden absichtlich brennbare Gase in einem BESS-Gehäuse freigesetzt, was als branchenweit erster Test dieser Art bezeichnet wurde.
Chint Power Systems testet Industrie-Speicher
Chint Power Systems (CPS), ein Anbieter von Solar-PV-Lösungen, führte kürzlich LSFT-Tests an seinem kommerziellen und industriellen (C&I) Energiespeichersystem in Suzhou, China, durch. Die Tests erfolgten gemäß dem CSA 800-Verfahren und dem UL9540A-Entwurf, der LSFT beinhaltet.
CPS simulierte eine realistische Installation mit vier Schränken: einem Initiierungsschrank, zwei Zielschränken zu beiden Seiten und einem Schrank über einem Gang. Zellen und Module im Initiierungsschrank wurden mithilfe eines Propanbrenners in ein thermisches Durchgehen versetzt und gezündet. Das Feuer erreichte seine Spitzenintensität zwischen 13:25 Uhr und 14:20 Uhr und war um 16:02 Uhr erloschen.
Ergebnisse des CPS-Tests
- Kein thermisches Durchgehen: In den Zielschränken gab es kein Zellentlüften oder thermisches Durchgehen.
- Temperaturstabilität: Die Innentemperatur in den Zielschränken blieb unter dem Entlüftungsschwellenwert.
- Minimale Schäden: Nur geringfügige äußere Schäden an den benachbarten Schränken, was als normal eingestuft wurde.
Allen Xiang, stellvertretender Geschäftsführer von CPS, betonte die besondere Bedeutung dieser strengen Sicherheitstests für C&I-Schränke, da diese oft in der Nähe von Personal und Sachwerten installiert werden. Die Ergebnisse unterstreichen das Engagement der Hersteller für höchste Sicherheitsstandards in allen Segmenten der Energiespeicherung.
Die Zukunft der Batteriesicherheit
Die jüngsten Testankündigungen von Sungrow, Wärtsilä und Chint Power Systems sind ein klares Zeichen für das Engagement der Branche, die Sicherheit von Batteriespeichersystemen kontinuierlich zu verbessern. Mit der wachsenden Verbreitung dieser Technologien, sowohl in Haushalten als auch in industriellen Anwendungen, werden strengere Normen und proaktive Tests immer wichtiger.
Diese Bemühungen dienen nicht nur der Einhaltung von Vorschriften, sondern auch dem Aufbau von Vertrauen bei Endverbrauchern und Behörden. Die Energiewende hängt maßgeblich von sicheren und zuverlässigen Speicherlösungen ab, und diese Tests sind ein entscheidender Schritt in diese Richtung.
