Salzwasserbatterien sind eine mögliche Lösung für die Energiespeicherung von PV-Anlagen. Angesichts der wachsenden Bedeutung von Umwelt- und Klimaschutz, können sie theoretisch überschüssigen Solarstrom für den späteren Verbrauch speichern, ohne durch ihre Materialien die Umwelt zu belasten. Dies gilt im Grunde auch für Balkonkraftwerke, doch wie leistungsfähig ist diese Technologie tatsächlich – und hat sie wirklich eine Zukunft? Wir fassen die Funktionsweise, Vor- und Nachteile sowie die Zukunftsaussichten von Salzwasserspeichern zusammen.
Wie funktionieren Salzwasserbatterien?
Im Gegensatz zu klassischen Energiespeichern auf Bleisäure- oder Lithiumbasis setzen Salzwasserbatterien auf die sogenannte Natrium-Ionen-Technologie. Wie Solaranlagen-Ratgeber berichten, arbeiten diese Systeme mit Wasser und einer speziellen Salzlösung, um Energie umweltschonend zu speichern und wieder abzugeben.
Gegenüber Lithium-Ionen-Akkus bietet diese Technologie in der Theorie mehrere Vorteile. Salzwasserbatterien sind umweltverträglicher und sicherer im Betrieb, da eine deutlich geringere Brandgefahr besteht. Die verwendeten Materialien, insbesondere Natrium, sind in großen Mengen verfügbar und einfach zu beschaffen. Dies verspricht sehr günstige Produktionskosten in großem Maßstab. Dazu sind Natrium-Ionen-Speicher gut für tägliche Ladezyklen geeignet. Allerdings besitzen sie eine geringere Energiedichte als Lithium-Ionen-Speicher, was Gewicht und Volumen erhöht.
Welche Akku-Varianten sind bei Balkonkraftwerken derzeit verbreitet?
Bei Balkonkraftwerken sind derzeit Lithium-Eisenphosphat-Akkus (LiFePO4) am weitesten verbreitet. In der Vergangenheit genutzte Blei-Säure-Akkus sind stark umweltschädlich und weisen zudem eine geringe Lebensdauer sowie sehr begrenzte Speicherkapazitäten auf. Lithium-Ionen-Batterien brachten anschließend Verbesserungen in puncto Effizienz, enthalten jedoch weiterhin problematische und umweltbelastende Rohstoffe.
Bei Lithium-Polymer-Ausführungen besteht außerdem ein erhöhtes Brandrisiko. LiFePO4-Batterien sind umweltfreundlicher, da sie ohne Kobalt oder Nickel auskommen, zudem ist das Risiko einer Selbstentzündung sehr gering. Dennoch basieren auch sie auf Lithium, einem Rohstoff mit begrenzter Verfügbarkeit.
Kleines Kraftwerk: Balkonkraftwerk mit 1.000 Wp und 2,7 kWh Stromspeicher
Der deutsche Balkonkraftwerk-Anbieter Kleines Kraftwerk hat gerade seine Variante XL Duo zusammen mit einem All-in-One-Speicher von Anker im Angebot. Das Kombi-Gerät Solarbank 3 E2700 Pro beinhaltet Akku und Wechselrichter, die Solarpanels mit je 500 Watt Peak Leistung werden direkt an den modular erweiterbaren Speicher angeschlossen. Der LiFePo4-Akku besitzt dabei laut Hersteller eine Lebensdauer von 15 Jahren beziehungsweise 6.000 vollständigen Ladezyklen. Im Black-Month-Deal gibt es das Komplettpaket bis zum Black Friday am 28. November für unter 1.270 Euro.
Die Details:
- Solarpanels: 2 x 500 Wp, bifazial
- Speicher: Anker Solarbank 3 2700 Pro, 2,7 kWh
- Lieferumfang: Solarpanels, All-in-One-Speicher, Halterungen
- Funktionen: 800 Watt Ausgangsleistung, Smarthome-Einbindung, Notfall-Steckdose (1.200 Watt)
- Preis: 1.268 Euro inkl. kostenlosem Smart Meter
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Vorteile von Salzwasser-Batterien:
- Umweltfreundlichkeit: Sie bestehen aus ungiftigen Materialien und belasten die Umwelt weniger als Lithium-Ionen-Batterien.
- Material: Natrium ist als Bestandteil von Speisesalz in unseren Gefilden zu Hause, weite Importe kritischer Rohstoffe sind demnach nicht nötig.
- Sicherheit: Dank ihrer nicht brennbaren und robusten Bauweise bieten Salzwasser-Batterien eine höhere Sicherheit – das Brandrisiko wird minimiert.
- Kosten: Die eingesetzten Materialien sind kostengünstiger und weit verbreitet.
- Langlebigkeit: Salzwasserspeicher haben eine längere Lebensdauer und sind weniger anfällig für Kapazitätsverluste im Vergleich zu herkömmlichen Speichern.
- Entladetiefe: Diese kann bis zu 100 Prozent betragen. Wird die Batterie also vollständig entladen, nimmt sie dennoch keinen Schaden.
- Recycling: Das Recycling der Batterien ist einfacher und umweltschonender.
Nachteile von Salzwasser-Speichern:
- Geringere Energiedichte: Salzwasserspeicher müssen größer und schwerer sein als Lithium-Ionen-Akkus, um die gleiche Leistung zu erreichen.
- Niedrigerer Wirkungsgrad: Ein gewisser Prozentsatz der gewonnenen Energie geht direkt wieder verloren.
- Leistungsfähigkeit geringer: Beim Entladevorgang fällt die Leistung bei Salzwasserspeichern im Gegensatz zu Lithium-Ionen-Akkus deutlich ab.
- Ladezeiten: Die Ladezeiten sind länger.
- Anschaffungskosten: Diese sind aktuell noch recht hoch, was sowohl am überschaubaren Angebot als auch an der geringen Nachfrage liegt.
- Größe: Die Batterien sind deutlich größer und schwerer – der Platz muss demnach auf dem Balkon vorhanden sein, und auch die Statik muss passen.
Lithium-Eisenphosphat-Stromspeicher bei Ebay im Angebot
Wer derzeit auf der Suche nach einem passenden Batteriespeicher für sein Balkonkraftwerk ist, wird auch bei Ebay fündig. Dort gibt es derzeit den Growatt-Solarspeicher Noah 2000 mit 2.048 Wh im Angebot. Das Gerät ist per Schuko-Kabel an einen vorhandenen Wechselrichter anschließbar und erfordert somit keinen Umbau der eigenen Anlage.
Die Details:
Kapazität: 2,05 kWh
Maximale Eingangsleistung: 1.800 Watt
Akkutyp: LiFePO4
Preis: 499 Euro
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Salzwasserspeicher: Hat die umweltfreundliche Technik eine Zukunft?
Auch wenn auf Salzwasser basierende Stromspeicher nicht von der Hand zu weisende Vorteile haben, ist es für normale Verbraucher derzeit kaum möglich, überhaupt passende Geräte zu kaufen. Die einzigen Hersteller Aquion Energy und BlueSky Energy sind 2017 beziehungsweise 2022 insolvent gegangen oder haben ihr Geschäft verlagert. Größere Anlagen für Einfamilienhäuser befinden sich nach wie vor eher im Prototypen- und Test-Stadium, Seriengeräte für Endkunden sind im Grunde nicht verfügbar. Aufgrund seiner Eigenschaften entwickeln Unternehmen wie Statkraft Salzwasserspeicher derzeit eher als größere Langzeit-Speicher – und nicht als kleinere Pufferspeicher für Privathaushalte. Hier sind LiFePO4-Akkus derzeit kaum zu ersetzen. Die Technologie ist ausgereift und zuletzt wesentlich günstiger als andere Speichervarianten.
Zwar ist anzunehmen, dass es auch weiterhin Entwicklungen bei der Speichertechnologie geben wird – so gibt es beim Innovationstreiber China erste Varianten von Natrium-Batterien und auch Fortschritte bei der sogenannten Feststoff-Batterie. Salzwasserspeicher werden aber bei Heimanwendungen bestenfalls eine Nebenrolle spielen.
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