Photovoltaik-Strom speichern: Batterie ist nicht gleich Batterie – Der grosse Vergleich

Damit Sie die selber produzierte Energie aus Ihrer Photovoltaik-Anlage auch nachts nutzen können benötigen Sie einen Zwischenspeicher in Form von einer Batterie. Es gibt grosse Unterschiede bei Batterien in Bezug auf die Effizienz, Ökologie, Ökonomie sowie die Sicherheit. Hier vergleichen wir verschiedene Speichertechnologien die verbaut werden können, um den mit der Photovoltaik-Anlage produzierten Strom zwischen zu speichern. 

Mit Batterien wird Strom elektrochemisch gespeichert. Dabei bewirkt der Strom, dass chemische Stoffe miteinander reagieren. Wenn die Batterie dann im Einsatz ist und somit Strom benötigt wird, läuft die Reaktion in umgekehrter Richtung ab und es entsteht Strom.

In den vergangenen Jahren wurden verschiedene wieder aufladbare Batterietypen entwickelt, welche heute im Alltag vertreten sind. Jeder Batterietyp hat unterschiedliche Eigenschaften und seine eigenen Vor- und Nachteile. Nicht alle eignen sich als Speicher für den produzierten Strom mittels einer Photovoltaik-Anlage.

Die Salz-Nickel Batterie

Die Salz-Nickel Batterie besteht aus Kochsalz (NaCl) und dem Metall Nickel. Dabei bewegt sich das Natrium zwischen den beiden Polen hin und her und speichert so Energie. Die Batterie wird bei etwa 300 °C betrieben, darum ist sie nach aussen gut isoliert und von der Aussentemperatur unabhängig. Diese Batterieart wird schon lange im industriellen Bereich eingesetzt und findet nun auch den Weg in die Haushalte.

Vorteile:

  • Verwendete Materialen kommen natürlich und in grossen Mengen vor
  • Kleine Umweltbelastung und gut recycelbar
  • Keine gefährliche Reaktion / keine Brandgefahr

Für den Betrieb muss die Batterie ständig auf einer hohen Temperatur gehalten werden, was zu einem Energieverlust führt. Wegen der hohen Betriebstemperatur und der folglich dicken Isolation, ist dieser Batterietyp nicht für kleine elektronische Geräte oder Fahrzeuge geeignet. Diese einzigartige Batterie namens salidomo© wird in der Schweiz von der Firma innovenergy entwickelt und hergestellt. Da sie noch nicht in Massenproduktion hergestellt wird, ist der Preis noch höher als für Lithium-Ionen-Batterien.

salidomo: Salzbatteriespeichersystem für Zuhause
Lithium-ionen-Batterie, Batterievergleich

Die Lithium-Ionen Batterie

Lithium-Ionen-Batterien sind am weitesten verbreitet. Wie der Name vermuten lässt, spielt Lithium eine wichtige Rolle. Das Lithium kann zwischen dem Plus- und Minuspol hin und her wandern und so den Strom speichern. Durch die hohe Energiedichte (viel Speicher auf kleinem Platz und bei niedrigem Gewicht) haben sich Lithium-Ionen-Batterien bei Smartphones durchgesetzt und sind auch in den meisten Elektroautos verbaut.

Vorteile:

  • Etablierte Technik
  • Lange Lebensdauer
  • Tiefer Preis, da aus Massenproduktion
  • Schnelles Laden und Entladen
  • Hoher Wirkungsgrad

Bei der Produktion kommen jedoch knappe Ressourcen zum Einsatz, welche teilweise unter umweltschädlichen Bedingungen in problematischen Gebieten abgebaut werden. Bei fehlerhaftem Betrieb besteht ein Brand- und Explosionsrisiko und bei Beschädigung können giftige Inhaltsstoffe freigesetzt werden. Das Recycling steckt aufgrund der giftigen und reaktionsfreudigen Inhaltsstoffe noch in den Kinderschuhen, was die Umweltbilanz dieser Batterien stark belastet.

Die Blei-Säure Batterie

Die Blei-Säure-Batterie ist sehr weit verbreitet und kommt täglich zum Einsatz. Hier bilden Blei und Schwefelsäure die Hauptkomponenten der Batterie. Die Starterbatterie bei fast allen Autos ist von diesem Batterie-Typ. Sie hat den Vorteil, dass sie einen starken Stromstoss abgeben kann, welcher den Benzinmotor startet. Für ein Elektroauto sind sie jedoch nicht ideal, da sie sehr schwer sind. Deswegen kommen sie häufig bei Gabelstaplern als Gegengewicht zum Einsatz. Für die stationäre Anwendung spielt das Gewicht eine untergeordnete Rolle.

Vorteile:

  • Langjährig erprobt und bewährt
  • Preiswert
  • Gut recycelbar

Ein entscheidender Nachteil ist, dass der Aufstellungsort belüftet sein muss, da sich beim Betrieb Gas bilden kann.

Blei-Säure Batterie, Batterievergleich
Salzwasserbatterie, Batterievergleich

Die Salzwasserbatterie

Relativ unbekannt ist die Salzwasserbatterie. Die Grundlage bildet Salzwasser in dem Natrium Ionen gelöst sind. Der Aufbau ähnelt dem einer Lithium-Ionen-Batterie, jedoch kommt hier Natrium statt Lithium zum Einsatz und anstelle eines giftigen und brennbaren Elektrolyten wird Salzwasser verwendet.

Vorteile:

  • Umweltfreundlicher und günstiger
  • Keine gefährliche Nebenreaktionen
  • Gut recycelbar

Ein Nachteil ist jedoch, dass die Speicherkapazität niedriger ist und die Lade-/Entladedauer sehr hoch. Deswegen eignet sich dieser Batterietyp nur für stationäre Anwendungen. Da Wasser kein besonders stabiler Elektrolyt ist, begrenzt es die Lebensdauer solcher Batterien.

Unser Fazit für den Einsatz als Speicher für Ihre Photovoltaik-Anlage:

Heute werden hauptsächlich Lithium-Ionen Batterien und Salz-Nickel Batterien verwendet, um den Strom aus der Photovoltaik-Anlage zu speichern. Da die sehr etablierte und langlebige Lithium-Ionen Batterie die Umwelt stark belastet, bei der Produktion der Batterie sowie beim Recycling, ist die Salz-Nickel Batterie eine sehr sinnvolle Alternative.

Leider kostet die umweltfreundlichere und neue Technologie der Zwischenspeicherung mehr als die günstige Lithium-Ionen Batterie, aber punkto Sicherheit und Brandgefahr schneidet die Salz-Nickel Batterie besser ab.

Werden alle Brandschutzvorschriften erfüllt und die Batterie sachgemäss installiert sowie verwendet, ist aber auch die Lithium-Ionen Batterie unbedenklich.

Grundsätzlich ist es eine Frage der Philosophie. Soll die komplette Energiegewinnung wie auch die Energieverwertung nachhaltig und umweltschonend sein, so gibt es heute die Möglichkeit der passenden Salz-Nickel Batterie.

Die Salzbatteriespeichersysteme salidomo©

Mit Salz­batterie­speicher­systemen von innovenergy bieten wir Ihnen jetzt eine umwelt­freundliche und nach­haltige Art, den Strom aus Ihrer Photovoltaik-Anlage zu speichern.

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