Batteriemanagement-System: So steigern Sie die Lebensdauer Ihrer Stromspeicher

Immer mehr Haushalte setzen auf eigene Batteriespeicher – Ende 2023 waren in Deutschland über 1,1 Millionen Photovoltaik-Heimspeicher installiert. Das kommt nicht von ungefähr, ermöglichen sie ja die eigene PV-Anlage noch effizienter zu nutzen und den überschüssigen Strom zu speichern. Was aber oft übersehen wird: Um den Effekt zu maximieren und eine reibungslose Funktion langfristig sicherzustellen, wird ein Batteriemanagement-System (oft auf Battery Management System) benötigt. Aber worum genau handelt sich dabei und was macht ein solches System aus? In diesem Beitrag erfahren Sie es!

Ein Batteriemanagement-System ist ein intelligentes System, das Batterien und Speicherlösungen bzw. deren Funktion überwacht und steuert. Mit der Ausbreitung von PV-Anlagen werden diese Lösungen immer relevanter. Denn solche Battery Management Systeme (BMS) sorgen in Privathaushalten dafür, dass die Batterie effizient und sicher arbeitet.

In industriellen Anwendungen sind diese Softwarelösungen bereits seit einiger Zeit standardisiert. Dort gewährleisten sie die effiziente Nutzung von Batterien, indem sie den Ladezustand, die Temperatur und die Stromverteilung überwachen. Zudem ermöglichen sie präzise Aussagen über die Lebensdauer und Wartungsintervalle von Anlagen. Das stellt eine bessere Planbarkeit und eine effizientere Nutzung von Ressourcen sicher.

Auch in Privathaushalten überwacht ein Batteriemanagement-System wichtige Parameter wie den Ladezustand, die Temperatur und den Status eines Stromspeichers. Durch die kontinuierliche Überwachung wird verhindert, dass die Batterie überladen oder tiefentladen wird – beides kann ihre Lebensdauer Ihres Speichers oder Ihrer Anlage spürbar verkürzen. Zudem sorgt ein BMS dafür, dass die Energie gleichmäßig verteilt und gespeichert wird, um eine optimale Leistung zu gewährleisten.

Das Batterie Management System ermöglicht den sicheren Betrieb von Lithium-Ionen-Batterien bis 800 V und unterstützt verschiedene Energiespeicher- sowie Multibatteriesysteme für Industrieanlagen und Heimspeicher. Wenn die Batterie aus mehreren oder sogar Hunderten von Zellen besteht, überwacht ein dediziertes BMS-System jede Zelle einzeln. Basierend auf den erhaltenen Informationen steuert das Battery Management System das Laden und Entladen der Zellen und kann sie auch ausbalancieren.

Da selbst Zellen desselben Herstellers sich in Kapazität, Impedanz oder Temperaturcharakteristik unterscheiden können, erreichen sie normalerweise unterschiedliche Ladestände. Da eine Batterie bzw. ein Speicher immer nur so leistungsstark ist wie die schwächste Zelle, steuert ein Smart Battery Management System die Ladestände aller Zellen und balanciert diese aus.

Bei kritischen Werten (etwa Überladung oder Überhitzung) unterbricht das System automatisch den Stromfluss. Erkennt das System einen plötzlichen, unkontrollierten Stromfluss, schaltet es die Batterie sofort ab, um Schäden an der Elektronik oder Brände zu verhindern.

Ein Batteriemanagement-System ist eine wichtige Komponente im Heimnetzwerk. Moderne Stromspeicher werden innerhalb der Solaranlage typischerweise tagsüber geladen und in den Abend- und Nachtstunden wieder entladen. Erreicht der Ladezustand ein Minimum, so muss dann das Batteriemanagement-System eine weitere Ladungsentnahme und eine eventuell drohende Tiefentladung (=wenn die Zellspannung unter einen kritischen Wert fällt) verhindern.

Besonders wichtig werden diese Lösungen, wenn größere Verbrauche Teil des Netzwerks sind. Typische Beispiele hierfür sind Ladestationen für E-Autos (Wallboxen) und Wärmepumpen. Das BMS sorgt dafür, dass der gespeicherte Solarstrom vorrangig für diese Verbraucher genutzt wird, ohne die Batterie zu überlasten. Es kann regeln, wann ein E-Auto geladen wird oder bei welchem Wert des Speichers der Netzbezug aktiviert wird.

Ein Batteriemanagement-System im Haushalt bietet für Privathaushalte zahlreiche Vorteile, insbesondere in Kombination mit einer Photovoltaikanlage und einem Stromspeicher.

Energiemanagementsysteme werden beim Kauf einer Solarstromanlage oder eines Speichers meist günstiger oder sogar kostenlos angeboten. Aber auch eine nachträgliche Integration in bestehende Energiesysteme ist möglich. Allerdings sollten Sie hierbei darauf achten, dass die verwendeten Komponenten miteinander interagieren.

Wenn Sie keine Wallbox oder Wärmepumpe haben, aber planen später eine ins System zu integrieren, stellen Sie sicher, dass das BMS skalierbar ist. Nur so kann die Kapazität des gesamten Systems an Ihre Anforderungen angepasst werden.

Da eine Battery Management-Lösung ein komplexes Produkt ist, sollten Sie die Installation einen Experten überlassen. Das hilft, Fehler zu vermeiden und eine langfristige Nutzung zu gewährleisten.

In den meisten Fällen, insbesondere bei Komplettsystemen für Privathaushalte, ist eine Battery Management-Lösung bereits in Batteriespeichern integriert. Wer den Speicher erst später an eine installierte PV-Anlage anschließen oder sich einen individuellen Speicher aus einzelnen Batteriemodulen selbst zusammenstellen will, muss selbst aktiv werden. Sie können daher auch ein BMS separat kaufen und konfigurieren. Die Kosten dafür beginnen schon bei wenigen hundert Euro. Hochwertige BMS für größere Heimspeicher liegen in einer Größenordnung um 1.000,- Euro.

Die gute Nachricht für Sie: Energiemanagement-Software ist unter bestimmten Voraussetzungen förderfähig. Dazu gibt es zwei Möglichkeiten: Die steuerliche Abzugsfähigkeit oder eine ergänzende Förderung, die beim BAFA beantragt werden kann. Wichtig ist, dass Sie diese Förderung vor der Anschaffung und Installation der Software beantragen. Eine nachträgliche Bewilligung wird gewöhnlich nicht erteilt.

Ohne ein intelligentes Batteriemanagement-System wäre der sichere und effiziente Betrieb moderner Batteriespeicher nicht möglich. Sowohl im industriellen wie auch im privaten Bereich stellt es sicher, dass ein Energiespeicher zuverlässig arbeitet und seine volle Kapazität über viele Jahre hinweg genutzt werden kann.

Für Haushalte mit einer Photovoltaikanlage (PV-Anlage) ist ein BMS von besonderer Bedeutung, da es hilft, den erzeugten Solarstrom bestmöglich zu nutzen und die Batteriespeicher effizient zu laden. So können Verbraucher ihren Eigenverbrauch erhöhen und gleichzeitig den Strom aus dem Netz reduzieren.