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M5BAT Large-Scale Battery Storage System: Dataset for Battery Unit Pb1 2017-2025

Zurmühlen, Sebastian^RWTH* ; Koltermann, Lucas^RWTH* ; Sauer, Dirk Uwe^RWTH*

2026

Online
DOI: 10.18154/RWTH-2026-06637
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/1038622/files/Description_File.pdf
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/1038622/files/Full_Dataset_M5BAT_Battery_Unit_Pb1.zip

Einrichtungen

1. Lehrstuhl für Elektrochemische Energiewandlung und Speichersystemtechnik (618310)
2. Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe (614500)
3. E.ON Energy Research Center (080052)
4. Center for Ageing, Reliability and Lifetime Prediction of Electrochemical and Power Electronic Systems (080070)
5. JARA-ENERGY (080011)

Projekte

1. BMWK-03ESP265F - M5BAT: Modularer multi-Megawatt multi-Technologie Mittelspannungsbatteriespeicher; Teilvorhaben: Entwicklung von Li-Ionen Batterien, Monitoring und Erstellung eines Designhandbuchs (BMWK-03ESP265F) (BMWK-03ESP265F)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
flooded lead-acid battery (frei) ; battery degradation (frei) ; long-term operational field data (frei) ; frequency containment reserve (frei) ; battery energy storage system (BESS) (frei)

Kurzfassung
Zitationshinweis:Bitte zitieren als: S. Zurmühlen, L. Koltermann, und D. U. Sauer, M5BAT Large-Scale Battery Storage System: Dataset for Battery Unit Pb1 2017–2025. RWTH Aachen University, 2026. doi: 10.18154/RWTH-2026-06637 ##### Dieser Datensatz umfasst kontinuierliche Betriebsdaten mit einer Auflösung von einer Sekunde von einem Blei-Säure-Batteriespeicher (flüssiger Elektrolyt) (Bezeichnung: Exide1, Typ OCSM, GNB Industrial Power), der im Rahmen der 5-MW-Hybrid-Batteriespeicheranlage M5BAT an der RWTH Aachen betrieben wird. Die Datensätze erstrecken sich über fast neun Jahre, vom Beginn der kontinuierlichen Bereitstellung von Primärregelleistung (Frequency Containment Reserve, FCR) im Jahr 2017 bis hin zu einer anschließenden Reserve-Phase geringer Auslastung (2022–2025), wodurch zwei deutlich unterschiedliche Betriebszustände bei identischer Hardware erfasst werden. Die Messdaten sind als jährliche Parquet-Dateien aus zwei Quellen organisiert: dem Batteriemanagementsystem (BMS) und dem Controller des Zentralwechselreichtersystems (BSC), jeweils indiziert durch einen UTC-Zeitstempel mit einer Auflösung von einer Sekunde. Die 31 dokumentierten Spalten umfassen Batteriestrom, Batteriespannung, Ladezustand und Batterieleistung an den Batterieklemmen, Zähler für die kumulierte Lade- und Entladeenergie, Netzfrequenz, Gehäusetemperatur, AC Wirk- und Scheinleistung, Wechsel-Effektivstrom sowie Flags für Betriebsmodus und Zellungleichgewicht. Den Dateien liegt ein maschinenlesbares Codebuch bei, das Einheiten, Datentypen, die zeitliche Verfügbarkeit pro Spalte, angewandte Skalierungen und Herkunftsangaben spezifiziert. Der Datensatz unterstützt die Analyse der langfristigen Alterung und des Wirkungsgrads von Blei-Säure-Batterien mit flüssiger Elektrolytlösung im realen Netzbetrieb und ermöglicht Benchmarking sowie technologieübergreifende Vergleiche für stationäre Batterie-Energiespeichersysteme. Eine detaillierte Analyse dieser Daten wird in der begleitenden Veröffentlichung „Operational Degradation of Flooded Lead-Acid Storage Under Frequency Containment Reserve: Long-Term Evidence From a Hybrid Multi-Technology BESS“ vorgestellt.

Citation Information:Please Cite as: S. Zurmühlen, L. Koltermann, and D. U. Sauer, M5BAT Large-Scale Battery Storage System: Dataset for Battery Unit Pb1 2017–2025. RWTH Aachen University, 2026. doi: 10.18154/RWTH-2026-06637 ##### This dataset comprises continuous one-second-resolution operational field data from a flooded lead-acid battery energy storage unit (designated Exide1, OCSM type, GNB Industrial Power) operated within the 5 MW hybrid battery storage facility M5BAT at RWTH Aachen University, Germany. The records span nearly nine years, from the start of continuous Frequency Containment Reserve (FCR) provision in 2017 through a subsequent low-utilisation reserve phase (2022–2025), thereby capturing two markedly different operating regimes within identical hardware. Measurements are organised as per-year Apache Parquet files from two sources, the battery management system (BMS) and the power conversion system controller (BSC), each indexed by a UTC timestamp at one-second resolution. The 31 documented columns include DC current, terminal voltage, state of charge and DC power at the battery terminals, cumulative charge and discharge energy counters, grid frequency, cabinet temperature, AC active and apparent power, AC RMS current, and operating-mode and cell-imbalance flags. A machine-readable codebook accompanies the files, specifying units, data types, per-column temporal availability, applied scaling, and provenance notes. The dataset supports long-term degradation and efficiency analysis of flooded lead-acid technology under real grid service, and enables benchmarking and cross-technology comparison for stationary battery energy storage systems. A detailed analysis of these data is presented in the accompanying paper, “Operational Degradation of Flooded Lead-Acid Storage Under Frequency Containment Reserve: Long-Term Evidence From a Hybrid Multi-Technology BESS”.

OpenAccess:
PDF
ZIP
(additional files)

Dokumenttyp
Dataset

Format
online

Sprache
English

Interne Identnummern
RWTH-2026-06637
Datensatz-ID: 1038622

Beteiligte Länder
Germany