Zertifizierung von Energiespeichersystemen – Batteriespeicher und mehr

Ein Energiespeichersystem nimmt Energie auf, speichert sie für einen bestimmten Zeitraum und stellt sie anschließend wieder zur Verfügung. Im Stromsystem dominieren derzeit elektrochemische Speicher – insbesondere Lithium-Ionen-Batterien. Daneben existieren jedoch weitere Technologien wie:

• Redox-Flow-Batterien
• Natrium-Ionen- und andere elektrochemische Speicher
• Schwungradspeicher
• Pumpspeicher
• Druckluftspeicher
• thermische Energiespeicher
• Wasserstoffbasierte Speicherlösungen

Bei elektrischen Energiespeichern ist für die Zertifizierung nicht allein das eigentliche Speichermedium relevant. Ein BESS besteht typischerweise aus Batteriemodulen, Batteriemanagementsystem, Leistungselektronik beziehungsweise Wechselrichtern, Schutztechnik, Steuerung, Kommunikation sowie gegebenenfalls Transformator und übergeordneter Anlagenregelung.

Genau dieses Zusammenspiel macht die Zertifizierung komplex: Die Sicherheit einzelner Komponenten bedeutet noch nicht automatisch, dass auch das Gesamtsystem sicher und netzkonform arbeitet.

Die hohe Energiedichte von Batteriespeichern stellt besondere Anforderungen an das Sicherheitskonzept. Bei Lithium-Ionen-Batterien gehört insbesondere das Risiko eines Thermal Runaway zu den zentralen Betrachtungspunkten.

Aus einem lokalen Zellfehler kann sich ohne geeignete Gegenmaßnahmen eine thermische Kettenreaktion entwickeln. Das Sicherheitskonzept eines BESS muss deshalb verschiedene Schutzebenen berücksichtigen.

Dazu gehören unter anderem:

• Elektrische Sicherheit: Schutz gegen elektrischen Schlag, Überstrom, Kurzschluss, Isolationsfehler und unzulässige Spannungen.
• Thermisches Management: Überwachung und Begrenzung kritischer Temperaturen sowie eine ausreichende Kühlung beziehungsweise Wärmeabfuhr.
• Batteriemanagementsystem: Permanente Überwachung relevanter Zell- und Systemparameter wie Spannung, Strom, Temperatur und Ladezustand.
• Brand- und Explosionsschutz: Erkennung kritischer Zustände, geeignete bauliche und technische Schutzmaßnahmen sowie ein abgestimmtes Notfallkonzept.
• Mechanische Sicherheit: Schutz gegen Beschädigungen durch mechanische Beanspruchungen sowie geeignete Konstruktion von Modulen, Racks und Gehäusen.
• Funktionale Wechselwirkungen: Ein sicherer Betrieb muss auch dann gewährleistet sein, wenn einzelne Subsysteme oder Kommunikationsverbindungen ausfallen.

Die IEC 62933-5-2:2025 betrachtet deshalb ausdrücklich das elektrochemische Energiespeichersystem als Gesamtsystem und nicht nur die einzelne Batterie.

Für Betreiber bedeutet das: Die Auswahl zertifizierter Batteriemodule ist ein wichtiger Schritt – sie ersetzt aber nicht automatisch die Sicherheitsbewertung des vollständigen BESS.

Was wird bei einer Anlagenzertifizierung eines BESS geprüft?

Während ein Einheitenzertifikat beispielsweise Eigenschaften eines Wechselrichters beziehungsweise einer Erzeugungs- oder Speichereinheit prüft und beschreibt, betrachtet das Anlagenzertifikat das Verhalten der gesamten Anlage am Netzanschlusspunkt.

Abhängig vom Anwendungsfall werden unter anderem folgende Eigenschaften bewertet:

• Wirk- und Blindleistungsverhalten
• Blindleistungsbereitstellung und Spannungsregelung
• Netzrückwirkungen
• Verhalten bei Netzfehlern
• Schutzkonzept und Schutzparameter
• Anlagenregelung
• Leistungsgradienten
• Verhalten bei Frequenzabweichungen
• Wirkleistungssteuerung
• Zusammenspiel mehrerer Einheiten
• Transformatoren und Anschlussinfrastruktur
• Zukünftig auch Netzbildende Eigenschaften

Für die Zertifizierung werden daher neben Zertifikaten einzelner Komponenten beispielsweise Netzberechnungen, Simulationsmodelle, Schutzkonzepte und technische Daten der gesamten Anlage benötigt. Gerade bei Großbatteriespeichern sollte die Anlagenzertifizierung deshalb nicht erst kurz vor der Inbetriebnahme beginnen. Änderungen an Wechselrichtern, Transformatoren oder Anlagenreglern können Auswirkungen auf den Nachweis haben und im ungünstigsten Fall Nacharbeiten oder Verzögerungen verursachen.

Ein BESS ist wirtschaftlich besonders interessant, wenn es nicht nur für einen einzelnen Anwendungsfall eingesetzt wird. Moderne Anlagen können mehrere Erlösquellen beziehungsweise Einsparpotenziale kombinieren – häufig als Revenue Stacking oder Multi-Use-Konzept bezeichnet.

Mögliche Anwendungsfälle sind beispielsweise:

• Energiehandel und Arbitrage: Laden bei niedrigen Strompreisen und Einspeisen beziehungsweise Vermarkten bei höheren Preisen.
• Regelenergie: Bereitstellung von Flexibilität zur Stabilisierung der Netzfrequenz, sofern die technischen und marktlichen Voraussetzungen erfüllt werden.
• Lastspitzenmanagement: Reduzierung betrieblicher Leistungsspitzen und damit – abhängig von Tarif- und Netzentgeltstruktur – möglicher Netzkosten.
• Optimierung von Eigenverbrauch und Erzeugungsanlagen: Zwischenspeicherung lokal erzeugter Energie, beispielsweise aus Photovoltaik- oder Windenergieanlagen.
• Netzdienlicher Betrieb: Anpassung der Lade- und Einspeiseleistung an lokale Netzbedingungen.

Die Bundesnetzagentur weist ausdrücklich darauf hin, dass Speicher Flexibilität sowohl durch Stromaufnahme als auch durch zeitversetzte Einspeisung bereitstellen können. Auch flexible Netzanschlussvereinbarungen gewinnen für Speicherprojekte an Bedeutung. Die technische Auslegung entscheidet damit zunehmend über das Erlöspotenzial.

Bei einem BESS greifen viele technische Disziplinen ineinander: Batterie, Wechselrichter, Transformator, Schutztechnik, Anlagenregler und Netzanschluss beeinflussen sich gegenseitig.

Eine frühzeitige Zertifizierungsstrategie kann deshalb helfen,

• geeignete und bereits nachgewiesene Komponenten auszuwählen,
• Anforderungen des Netzbetreibers früh zu berücksichtigen,
• fehlende Nachweise rechtzeitig zu erkennen,
• unnötige technische Änderungen zu vermeiden,
• den Zertifizierungsprozess in den Projektterminplan zu integrieren und
• das Risiko von Verzögerungen bei der Inbetriebnahme zu reduzieren.

Insbesondere bei größeren Batteriespeichern sollte die Frage „Welche Nachweise benötigen wir?“ daher möglichst vor der finalen Komponentenbestellung beantwortet werden.