Degradation: Warum Batterien altern
Alle Lithium-Ionen-Batteriespeicher degradieren im Laufe ihrer Betriebszeit – das ist physikalisch unvermeidlich. Entscheidend ist die Rate der Degradation: ob die Anlage innerhalb der garantierten Grenzen liegt und wie lange die wirtschaftlich nutzbare Lebensdauer noch beträgt.
Arten der Degradation
Kapazitätsdegradation
Die nutzbare Kapazität (kWh) nimmt ab. Ursache: Verlust von zyklisierbarem Lithium durch SEI-Schichtwachstum, Lithium-Plating, Aktivmaterialverlust. Typischer Verlauf: 2–3% pro Jahr bei ordnungsgemäßem Betrieb.
Leistungsdegradation
Der Innenwiderstand steigt, die maximale Entladeleistung sinkt. Kritisch für Regelleistungsanwendungen, wo hohe C-Raten gefordert sind.
Einflussfaktoren
- Temperatur: Wichtigster Einflussfaktor. Betrieb über 35°C beschleunigt Alterung erheblich. Zu kalte Temperaturen begünstigen Lithium-Plating beim Laden.
- Entladetiefe (DoD): Tiefere Entladung erhöht die mechanische Belastung der Elektroden. Höchste Lebensdauer bei DoD 20–80%.
- C-Rate: Hohe Lade-/Entladeraten erhöhen die thermische Belastung und den Innenwiderstand.
- Kalendarische Alterung: Selbst unbenutzte Batterien altern – abhängig von Lagertemperatur und SoC.
- Zellchemie: LFP degradiert langsamer als NMC, hat aber geringere Energiedichte.
Messung der Degradation
Die Degradationsbestimmung erfolgt über Kapazitätsmessung (realer Entladetest) oder BMS-interne SoH-Berechnung. Mehr: Kapazitätsmessung und SoH-Bestimmung.
Weiterführende Informationen und persönliche Beratung
Für Anfragen und weiterführende Informationen wenden Sie sich direkt an Solartechnik Bayern – Christian Bieber, zertifizierter Sachverständiger für Batteriespeichersysteme.