Batterieanalytik hat auch Einfluss auf das Underwriting von Versicherungen. Mit kontinuierlicher Datenüberwachung und fortschrittlicher Risikoerkennung können Versicherer das Risikoprofil eines BESS-Projekts genauer einschätzen und bessere Deckungsbedingungen anbieten. (Quelle: AdobeStock)
Batterie-Energiespeichersysteme (BESS) sind Eckpfeiler eines Energiesystems, das auf erneuerbare Energien setzt. Sie stabilisieren Stromnetze und speichern Überschussenergie aus Sonnen- und Windenergie für Zeiten mit höherer Nachfrage und geringerer Produktion. Der schnelle Ausbau der BESS-Landschaft bringt jedoch auch Herausforderungen im Bereich Sicherheit und Risikomanagement. Die meisten Speicher verwenden Lithium-Ionen-Batterien, die besondere Sorgfalt erfordern, um Brandgefahren zu vermeiden.
Obwohl es sich bei BESS mit Lithium-Ionen-Batterien insgesamt um eine sichere und zuverlässige Speichertechnologie handelt, stellen Brände und die Herausforderungen beim Löschen ein Risiko für Betreiber und Versicherer dar. Die Folge der erhöhten Sicherheitsbedenken: Versicherer agieren eher konservativ, was sie letztlich in Form höherer Prämien an die Eigentümer weitergeben.
Eine einfach einzusetzende Lösung ist cloudbasierte Analytiksoftware. Sie kann die Sicherheit von BESS-Projekten verbessern, indem Auffälligkeiten und kritische Trends frühzeitig erkannt werden und somit die Wahrscheinlichkeit von Bränden deutlich sinkt. Das wiederum ermöglicht günstigere Versicherungsbedingungen für Anlagenbesitzer, Investoren und Kreditgeber.
Herausforderungen für die Industrie
So leistungsstark moderne Batteriespeichersysteme auch sind, sie nutzen auch hochkomplexe Technologie, die gemanagt und überwacht werden will. In einem BESS-Container interagieren Batteriezellen, Module, Wechselrichter und andere Hardware mit dem Netz und mit Energiequellen wie Photovoltaik- und Windenergieanlagen. Der Speicherbetrieb muss sorgfältig konzipiert, überwacht und optimiert werden. Aufgrund dieser Komplexität und des Risikos, dass eines dieser Teile zum Ausfall des gesamten Systems führen kann, ist die Gewährleistung der Systemsicherheit ein wichtiges Anliegen für Betreiber. Vorfälle, bei denen Lithium-Ionen-Batterien brannten, haben dies noch einmal verschärft.
Das größte Risiko ist ein Brand des Speichers, ausgelöst beispielsweise durch einen Thermal Runaway (thermisches Durchgehen) – ein Prozess, bei dem das interne Versagen einer Batteriezelle einen sich selbst erhaltenden Temperaturanstieg auslöst. Moderne BESS-Projekte weisen eine Fülle von Sicherheitsmerkmalen auf. Während frühere Systeme noch häufig dicht gedrängt und ohne ausreichende Kontrollmechanismen ausgestattet waren, gibt es heute diverse Standards, die die Sicherheit von Speichern erhöhen. Vor allem Containerized Storage Systems, bei denen die Batterien in Containern mit Sicherheitsabstand zueinander auf einer Freifläche gebaut werden, reduzieren das Risiko einer Brandausbreitung deutlich. Hinzu kommen sowohl integrierte Feuerlöschsysteme als auch verbesserte Batteriemanagementsysteme, die einen Brand verhindern oder eindämmen. Frühere Vorfälle und Vorfälle bei älteren Systemen, sowie die damit verbundenen hohen Verluste für Versicherer, führten dazu, dass BESS in Bezug auf Risiken für Sachschäden hochgestuft wurden – ein Image, das aufgrund der technischen Fortschritte überholt ist.
Sicherheitsvorfälle bei BESS haben verschiedene Ursachen. Darunter sind Zelldefekte, Fehler bei anderen Systemkomponenten (zum Beispiel Inverter oder Klimaanlage) und Fehlfunktionen in den Kontrollsystemen. Diese Ursachen sind zwar in unterschiedlichem Maß eingrenzbar, aber sie alle weisen Frühwarnzeichen auf, die den Problemen vorausgehen. Eine kontinuierliche Überwachung ist daher der Schlüssel. Versicherungen belohnen eine präventive Überwachung dieser Systeme mit verbesserten Versicherungsbedingungen.
Verbesserung eines störanfälligen Kontrollsystems
In einer 2024 veröffentlichten Studie analysierten EPRI, PNNL und Twaice Vorfälle in der Datenbank für Thermal Runaway Event Failure des Electric Power Research Institute (EPRI). Die Studie kam zu dem Schluss, dass die Bemühungen der Industrie, die Sicherheit von BESS zu verbessern, zu einem starken Rückgang der Ausfallrate geführt haben. Dennoch gibt es noch Bereiche, in denen Verbesserungen erforderlich sind.
Während die Wahrscheinlichkeit eines Thermal Runaway seit 2018 um 97 % gesunken ist (je installierte Gigawattstunde), ist die Schwere eines Thermal Runaways nach wie vor hoch – ebenso das Ausmaß der Schäden, die dadurch verursacht werden können. Für Versicherer bedeutet ein abgebranntes System, seine Entfernung, ein Ersatz und die damit verbundenen Einnahmeausfälle letztlich einen Schaden in Millionenhöhe. Kommt es zu einem Kaskadeneffekt, vervielfacht sich der Schaden.
Um diese Ansprüche zu vermeiden, sollten Probleme frühzeitig erkannt werden – bevor die Batterie überhaupt in Betrieb genommen wird. Die Ursachen für Brände liegen am häufigsten in den frühen Phasen des Batteriebetriebs, also während der Integration, Montage und Konstruktion. Moderne Analytik kann nicht nur dabei helfen, Probleme in diesen Phasen der Inbetriebnahme zu erkennen und zu entschärfen – nämlich dann, wenn die Schnittstellen zwischen den Komponenten zum ersten Mal getestet werden. Auch Schwachstellen während des Betriebs lassen sich identifizieren. Wie groß der Bedarf an entsprechenden Analysemöglichkeiten ist, zeigen auch die Ergebnisse der aktuellen »BESS Pros«-Umfrage von Twaice. Darin gaben 46 % der befragten BESS-Betreiber an, mindestens einmal im Monat mit technischen Problemen konfrontiert zu sein. Batterieanalytik erkennt zum Beispiel Anomalien, die zu brandauslösenden Fehlfunktionen führen können. So kann sie Betreiber unterstützen, die Ursache eines Problems zu erkennen, noch bevor Schäden entstehen. Die Software macht es den Betreibern außerdem leicht, erkannte Vorfälle zu überwachen und zu bewerten, indem sie den Benutzer alarmiert. Die Warnmeldungen enthalten detaillierte Angaben. Die Techniker wissen genau, wo und was sie überprüfen müssen, zum Beispiel, dass eine bestimmte Batteriezelle über die sichere Temperatur hinaus betrieben wird, und wie sie das Problem beheben können.
Bessere Versicherungsbedingungen ermöglichen
Batterieanalytik hat auch direkten Einfluss auf das Underwriting von Versicherungen. Mit kontinuierlicher Datenüberwachung und fortschrittlicher Risikoerkennung können Versicherer das Risikoprofil eines BESS-Projekts genauer einschätzen, wodurch sie den Anlagenbesitzern bessere Deckungsbedingungen anbieten können. Ein geringeres Risiko eröffnet so die Chance auf niedrigere Prämien und breitere Deckungsoptionen. Für die Betreiber von Batterien bedeutet dies, dass die Versicherung ein weniger abschreckender Faktor bei der Entscheidung für die Installation von Energiespeichern sein wird. Risikoaversion muss den Übergang zu sauberen Energien nicht ausbremsen.
Lennart Hinrichs, Executive Vice President Americas, TWAICE Technologies GmbH München, hinrichs@twaice.com, twaice.com