5 Batterietypen, die Sie kennen müssen

Angesichts des schnell wachsenden Bedarfs an Energiespeicherung interessieren sich Verbraucher, Unternehmen und Industrie zunehmend für (Heim-)Batterien. Ob es um die Speicherung von selbst erzeugtem Solarstrom geht oder um den intelligenten Einkauf von Netzstrom außerhalb der Spitzenzeiten. Das sind fünf wichtige Batterietypen, die Sie als Installateur unbedingt kennen sollten

Lithium-Ionen

Heimbatterien, die Lithium-Ionen verwenden, sind schön kompakt, leicht, insbesondere im Vergleich zu anderen Batterietypen, und werden daher häufig verwendet. Sie sind nicht nur schnell aufladbar, sondern verfügen auch über eine hohe Energiedichte. Dadurch können sie mehr Energie auf weniger Raum speichern als beispielsweise Blei-Säure-Batterien, auf die wir später noch eingehen werden. Ideal für den Anwender ist, dass praktisch keine Wartung erforderlich ist. Ein weiterer Vorteil ist die hohe Entladungstiefe, wodurch ein großer Teil der gespeicherten Energie genutzt werden kann und der Wirkungsgrad somit hoch ist. Bei Lithium-Ionen besteht aufgrund der thermischen Instabilität die Gefahr einer Entzündung, bei korrekter Installation und unter normalen (Gebrauchs-)Bedingungen kann jedoch wenig schief gehen. Lithium-Ionen-Akkus halten lange, allerdings führt eine vollständige Entladung zu einem Kapazitätsverlust und damit zu einer verkürzten Lebensdauer.

Bleisäure

Blei-Säure-Batterien nutzen bewährte Technologien, die es schon seit langem gibt. Für Nutzer mit begrenztem Budget ist interessant, dass diese Akkus günstiger sind als beispielsweise Lithium-Ionen und hohe Ströme möglich sind. Da die Energiedichte recht gering ist, sind diese Batterien groß und schwer. Daher muss ausreichend Platz vorhanden sein. Darüber hinaus ist die Lebensdauer im Vergleich zu vielen anderen Batterietypen deutlich kürzer und verringert sich deutlich, wenn Blei-Säure-Batterien zu tief entladen werden. Auch diese Entladetiefe ist eher gering, sodass die Akkus viel häufiger aufgeladen werden müssen, was wiederum ihre Lebensdauer verkürzt. Aufgrund der giftigen und gefährlichen Stoffe muss der Raum belüftet werden, um eine Ansammlung schädlicher Gase zu verhindern. Darüber hinaus erfordert die Installation eine regelmäßige Wartung.

Salzwasser

Eine recht neue und umweltfreundliche Art der Energiespeicherung, insbesondere im Vergleich zu Lithium-Ionen und Blei-Säure, ist die Salzwasserbatterie. Nachhaltig auch deshalb, weil die Rohstoffe vor Ort zu finden sind und nicht knapp sind oder aus Konfliktgebieten stammen. Auch dieser Batterietyp ist wartungsarm und die Entladetiefe beträgt diesmal nahezu hundert Prozent. Die gesamte gespeicherte Kapazität kann daher vom Benutzer ohne Verschleiß oder Kapazitätsverlust genutzt werden. Dieser Akku hat im Vergleich zu anderen Akkutypen eine besonders lange Lebensdauer. Eine Salzwasserbatterie ist nicht nur unschädlich für die Umwelt, sondern auch weder brennbar noch explosiv. Unbedenklich und daher sind keine zusätzlichen Sicherheitsmaßnahmen oder zusätzliche Installationen wie Belüftung, Klimaanlage oder Heizung erforderlich. Nachteilig ist, dass die Energiedichte begrenzt ist, wodurch Salzwasserbatterien wiederum viel Platz benötigen und das Gewicht hoch ist. Darüber hinaus bewältigen diese Batterien Spitzenströme weniger effizient, sodass sowohl das Laden als auch das Entladen relativ langsam ist.

Lithium-Eisenphosphat-Heimbatterie

Bei diesem Akkutyp handelt es sich um eine Variante des uns bereits bekannten Lithium-Ionen-Akkus. Eine Lithium-Eisenphosphat-Batterie (LiFePO4 oder LFP) hat eine hohe Energiedichte und kann daher viel Energie in einem relativ kleinen und leichten Gehäuse speichern. Die Lebensdauer ist lang, es ist kaum bis gar keine Wartung erforderlich und es sind hohe Lade- und Entladegeschwindigkeiten möglich. Darüber hinaus handelt es sich um einen sehr sicheren Batterietyp, der dank seiner hohen thermischen Stabilität deutlich unempfindlicher gegen beispielsweise Überhitzung ist. Die Akkus lassen sich schnell aufladen, sind vollständig entladbar, funktionieren auch bei extremen Temperaturen sehr gut und enthalten keine giftigen Schwermetalle wie Blei oder Cadmium, was sie im Vergleich zu vielen anderen Akkutypen umweltfreundlicher macht.

Flow-Batterie

Eine junge und aufstrebende Technologie ist die sogenannte Flow-Batterie, die vor allem für Großanlagen gedacht ist. Eine Durchflussbatterie enthält zwei Kammern oder Tanks, die eine wasserbasierte Elektrolytflüssigkeit enthalten. Diese Flüssigkeit wird durch eine elektrochemische Zelle gepumpt, um beim Laden und Entladen Energie zu übertragen. Eine Membran in dieser Zelle sorgt dafür, dass ein Ionenaustausch möglich ist, wobei die beiden Flüssigkeiten strikt getrennt bleiben. Eine Vergrößerung der Speicherkapazität kann durch den Einsatz größerer Lagertanks erfolgen. Flow-Batterien sind sehr groß, ein teurer Batterietyp und sowohl die Lade- als auch die Entladegeschwindigkeit sind sehr langsam. Die Batterien sind wartungsarm und haben eine Entladetiefe von hundert Prozent, ohne dass dies die ohnehin schon sehr lange Lebensdauer beeinträchtigt. Im Bereich Flow-Batterien wird noch viel geforscht und entwickelt. Etwa die Suche nach Rohstoffen, die nicht knapp sind, nicht aus Konfliktgebieten stammen und umweltfreundlich sind.