In den letzten Jahren hat die Alltagstauglichkeit von Salzwasser-Stromspeichern stetig zugenommen. Besonders im stationären Einsatz könnten sie herkömmliche Akkutypen wie Lithium oder Blei in Bezug auf die Kosten effektiv ersetzen.
Was ist ein Salzwasser-Stromspeicher überhaupt?
In den letzten Jahren haben wir immer wieder von Fortschritten in der Forschung zu Salzwasserbatterien gehört. Die Forschung konzentriert sich oft auf die Möglichkeit, teure und gefährliche Rohstoffe wie Lithium und Blei in herkömmlichen Batterien durch Salzwasser zu ersetzen. Obwohl die Vorteile der Salzwasser-Technologie offensichtlich sind, hat sie auch einige Nachteile, die sie für den mobilen Einsatz, beispielsweise in Elektroautos, ungeeignet machen. Für Hausbesitzer auf der Suche nach einem Speicher für überschüssigen Strom aus Photovoltaikanlagen oder Blockheizkraftwerken könnte die Salzwasserbatterie jedoch eine sinnvolle Wahl sein.
Wie funktioniert der Salzwasser-Stromspeicher?
Die sogenannten Natrium-Ionen-Akkumulatoren (auch als Sodium-Ion-Batterien bekannt) funktionieren nach den gleichen chemisch-physikalischen Prinzipien wie andere Batterien. Ionen wandern zwischen Anode und Kathode im Salzwasser-Elektrolyten und ermöglichen den Fluss elektrischer Energie. Je nach Richtung der Ionenbewegung kann die Salzbatterie aufgeladen oder entladen werden. Im Gegensatz zu herkömmlichen Batterien, die oft umweltschädliche und giftige Elektrolyte verwenden, nutzt der Salzwasser-Stromspeicher die Tatsache aus, dass reines Wasser als Elektrolyt fungieren und Ionen leiten kann. Es ist nicht brennbar und sicher zu transportieren. Die meisten Hersteller verwenden ungiftige und leicht verfügbare Rohstoffe für ihre Batterien.
Besonderheiten der Akku-Kapazität
Eine bemerkenswerte Eigenschaft ist, dass Salzbatterien bis zu einer Entladetiefe von 0 Volt ohne Schäden entladen werden können. Das unterscheidet sie von den meisten anderen Batterietypen, insbesondere von Lithium-Akkus. Außerdem verlieren sie selbst nach vielen Entladezyklen kaum an Kapazität. Die Lebensdauer wird durch die maximale Anzahl von Ladezyklen bestimmt, und je nach Verwendung und Entladetiefe sind zwischen 3.000 und über 5.000 Ladezyklen möglich.
Die Vorteile von Salzwasser-Stromspeichern
Für den stationären Einsatz in Photovoltaikanlagen, bei dem der Platzbedarf nicht entscheidend ist und geringere Stromstärken über längere Zeiträume benötigt werden, bieten Salzwasserbatterien zahlreiche Vorteile:
- Hohe Sicherheit im stationären Einsatz
- Ungiftig
- Nicht brennbar
- Nicht explosiv
- Kann nicht überladen werden
- Entladetiefe von 100 Prozent ist unproblematisch
- Keine zusätzlichen Bauvorschriften wie Klimatisierung oder feuerfester Raum erforderlich
- Keine Gefahrgutkennzeichnung beim Transport und bei der Lagerung
- Hergestellt aus leicht verfügbaren Rohstoffen
- Unkomplizierte Entsorgung am Ende ihrer Lebensdauer
Haben Salzwasser-Stromspeicher auch Nachteile?
Die Tatsache, dass Salzwasserbatterien aufgrund ihrer geringeren Leistungsdichte etwa ein Drittel der Spannung pro Zelle im Vergleich zu Lithium erreichen, führt zu einem höheren Platzbedarf und entsprechendem Gewicht. Aufgrund dieser Einschränkungen und der geringeren Entladestromstärke sind sie bisher für den mobilen Einsatz nicht geeignet.
Welche Kosten verursachen Salzwasser-Stromspeicher?
Die Kosten für Salzwasser-Stromspeicher hängen, wie bei allen Batterietypen, von ihrer Größe und Gesamtkapazität ab. Ein Speicher für ein Haus muss individuell entsprechend des Bedarfs kalkuliert werden, weshalb pauschale Angaben zum Preis schwierig sind. Im Vergleich zu Lithium und anderen Batterietypen punkten Salzwasser-Stromspeicher jedoch aufgrund der Nachhaltigkeit ihrer leicht verfügbaren Rohstoffe wie Natrium. Die Herstellung in größeren Mengen könnte theoretisch zu Einsparungen von 30 Prozent oder mehr führen. Da Lithium-Akkus aufgrund ihrer höheren Energiedichte weit verbreitet sind, ist die Nachfrage nach Salzwasserbatterien in der Industrie bisher niedrig, weshalb die Kosten noch nicht so niedrig sind, wie sie sein könnten.
Lohnt sich ein Salzwasserspeicher?
Von einer Nachhaltigkeitsperspektive aus betrachtet, bieten Salzwasser-Stromspeicher erhebliche Umweltvorteile. Die Kosten hinken aufgrund geringer Nachfrage bisher hinterher, obwohl sie theoretisch viel kostengünstiger als herkömmliche Batteriesysteme sein könnten. Dennoch ist der Einsatz eines nachhaltigen Stromspeichers bei Photovoltaikanlagen heute meistens sinnvoll. Die Rentabilität kann anhand der Kosten pro Kilowattstunde (kWh) ermittelt werden. Wenn diese Kosten höher sind als die Kosten pro kWh Strom vom Stromanbieter, ist die Stromspeicherung unwirtschaftlich, und das Einspeisen ins Netz ist sinnvoller. Aufgrund der sinkenden Einspeisevergütung für selbst erzeugten Solarstrom empfiehlt sich ein Stromspeicher jedoch mittelfristig für die meisten Hausbesitzer mit Photovoltaikanlagen.
Wird sich der Salzwasser-Stromspeicher als nachhaltige Alternative durchsetzen?
Wie bei allen neuen Technologien ist es schwer, Vorhersagen zu treffen. Fakt ist jedoch, dass Salzwasserbatterien in Bezug auf Nachhaltigkeit anderen Batterietypen deutlich überlegen sind. Sie verbrauchen weniger knappe und wertvolle Rohstoffe wie Lithium, die zudem aufwändig abgebaut und verarbeitet werden müssen. Auch die Umweltauswirkungen sind bei Salzwasserbatterien geringer. Derzeit arbeiten Wissenschaftler daran, Salzwasser-Stromspeicher für den mobilen Einsatz zu optimieren.
Fazit
Zusammenfassend sind Salzwasser-Stromspeicher eine vielversprechende Option für Hausbesitzer, die überschüssigen Strom aus erneuerbaren Energiequellen speichern möchten. Diese Technologie bietet Sicherheit, Umweltverträglichkeit und hohe Entladetiefe. Obwohl die Kosten individuell variieren, sind Salzwasser-Stromspeicher besonders für Hausbesitzer mit Photovoltaikanlagen eine sinnvolle Investition. Die Zukunftsaussichten sind positiv, da sie Ressourcen schonen und umweltfreundlich sind. Die Wahl eines Salzwasser-Stromspeichers erfordert jedoch eine genaue Analyse der individuellen Bedürfnisse und Kosten.
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