Home UnternehmenProdukte
& Lösungen
Kompetenzen
& Services
erneuerbare
Energien
News
& Aktuelles
Impressum
& Kontakt
 
  

Speichersysteme für Photovoltaik: Technologieübersicht und Anmerkungen

Nachrichten
Aktuelles
Presse
Vorträge, Seminare
& Workshops
Bildschirmauflösungen, Browser, Statistik & Co.
Datenschutz
Suche










Speichersysteme für Photovoltaik: Technologieübersicht und Anmerkungen

28.10.13  09:30 | Artikel: 956065 | News-Artikel (Red)

Speichersysteme für Photovoltaik: Technologieübersicht und AnmerkungenEs gibt kaum noch eine Fachveranstaltung im Bereich der erneuerbaren Energien, die sich nicht mit dem Themenkomplex der Speichersysteme auseinander setzt. Immerhin ist der sich entwickelnde Markt gigantisch: Allein fast 800.000 Solaranlagen (bis 30 kW) werden von Privatpersonen oder kleinen Unternehmen in Deutschland betrieben. Für die Größen zwischen 30 und 100 kW kommen nochmals gut 90.000 hinzu.

Aber auch der Endkunde - mit Solaranlage - beschäftigt sich angesichts steigender Energiepreise mit den Möglichkeiten, die solche Systeme bieten können. Dabei sind es vorrangig zwei Gründe, die derzeit für die Installation von Speichersystemen angegeben werden: Die Verminderung der Abhängigkeit von den Stromversorgern und mittelfristig die Erhöhung des Eigenverbrauchs und damit Senkung der Energiekosten.

Doch für welche Technologie soll sich der Kunde entscheiden?

In den Marketingbroschüren ist natürlich jedes Produkt sein Geld wert, doch rein technologisch gibt es gravierende Unterschiede. Eine kurze Übersicht:

Speichersysteme mit Blei-Säure oder Blei-Gel-Akkus

Blei-Säure-Batterie
Der Klassiker:
Autobatterie als
Blei-Säure-Batterie
Blei-Akkus sind jedem hinlänglich bekannt, da diese seit Jahren in jedem PKW eingesetzt werden - als typische Autobatterie. Die Industrie hat hier eine langjährige Erfahrung in der Herstellung aufzuweisen und auch die Ladetechnik ist bekannt und erprobt. Etwas moderner sind Blei-Gel-Batterien. Hier ist der Elektrolyt - die Flüssigkeit innerhalb der Batterie, die normalerweise aus verdünnter Schwefelsäure besteht - entsprechend chemisch gebunden, so dass die Zelle nicht auslaufen kann.

Die Bleibatterie findet allerdings ihre Grenzen bei der Lebensdauer. Mehr als 3.000 Ladezyklen sind mit aktuellen Systemen kaum erreichbar. Bleiakkumulatoren sollten nicht tiefentladen (Zellenspannungen unter 1,8 V) werden, da dies zu irreparablen Schäden führt und den Akku unbrauchbar machen kann. Aus wirtschaftlichen Gründen sollten daher die Batterien nicht unter 20 % der Kapazität entladen werden.

Die Lebensdauer solcher Systeme wird bei vielen Herstellern vermutlich überschätzt. Wie oft brauchen wir denn eine neue Autobatterie? Je nach Fahrzeug alle zwei bis drei Jahre. Wie viele Ladezyklen das dann wohl waren?

Ist eine Bleibatterie am Ende ihrer Lebensdauer angekommen, muss diese endgültig als Sondermüll entsorgt werden.

Im Bereich der Solarstromspeicher werden eine Vielzahl Systeme auf Blei-Säure-Basis angeboten.

Weitere Informationen zur Blei-Säure-Technologie bei Wikipedia.


Speichersysteme mit Lithium-Ionen- oder auf Lithium basierende Akkus

Lithium-Ionen-Batterie
Lithium-Ionen-Akku
der Firma Varta
Lithium-Ionen-Akkus verfügen im Gegensatz zur Bleich-Technologie über eine wesentlich höhere Energiedichte. Das bedeutet, dass entweder die Bauform und das Gewicht bei gleicher Kapazität kleiner sind oder bei gleicher Größe mehr Energie gespeichert werden kann.

Lithium-Ionen-Akkus sind im Kleinformat bereits seit Jahren aus der Elektronik bekannt. In der Öffentlichkeit fanden diese Beachtung, als die Technologie bei den Mobiltelefonen genutzt wurde. Lithium-Ionen-Akkus haben (fast) keinen sog. Memory-Effekt, der die Kapazität im Laufe der Lebensdauer vermindert.

Heute wird eine Vielzahl an verschiedenen Einzelsystemen angeboten, die auf Basis von Lithium arbeiten. Eine der bekannteren Technologien ist beispielsweise der Lithium-Eisenphosphat-Akkumulator (LiFePO4).

Die höhere Energiedichte hat allerdings auch ihre Nachteile, wie aus den Vorfällen in der Vergangenheit ersichtlich ist. Die eingesetzten Batterien in Boeings Dreamliner waren Lithium-Ionen-Akkus. Und davor gab es Probleme mit explodierenden Handy-Akkus - gleiche Technologie. Nicht umsonst gelten beim Umgang mit Lithium-Akkus spezielle Sicherheitsvorschriften, zumal eine solche Batterie im Fall der Fälle mit Wasser nicht zu löschen ist.

Aktuell gibt es kaum belastbare Aussagen über die Lebensdauer dieser Systeme. Die Angaben basieren meist auf den hochgerechneten Ergebnissen von Belastungstest im Labor. Erst in Jahren werden konkrete Daten vorliegen.

Im Bereich der Solarstromspeicher werden eine Vielzahl Systeme auf Lithium-Ionen-Basis angeboten, die preislich allerdings deutlich über der Blei-Technologie rangieren.

Weitere Informationen zur Lithium-Ionen-Technologie bei Wikipedia.


Speichersysteme mit Nickel-Eisen-Akkus

Nickel-Eisen-Batterie
Nickel-Eisen-Akku
Ein wenig abseits der o.g. dominierenden Technologien steht der Nickel-Eisen-Akkumulator. Der auch Edison-Akku (nach dem Erfinder Thomas Edison benannt) genannte Speichertyp ist seit über 100 Jahren bekannt, konnte sich Anfang des letzten Jahrhunderts allerdings nicht gegenüber den Blei-Säure-Batterien behaupten - hauptsächlich auf Grund des Vorteils, dass Nickel-Eisen-Akkus eine weitaus höhere Lebensdauer haben, als andere Technologien.

Auch bei diesen Batterietypen ist der Grundaufbau der gleiche. Allerdings sind alle verwendeten Materialien nicht giftig und können umweltfreundlich recycled werden. Die Speicherdichte ist eher mit denen der Blei-Säure-Systeme vergleichbar aber selbst am Ende der Lebensdauer können die Zellen über ein Auswechseln des Elektrolyten - Kalilauge - wieder verwendet werden.

Die Ladetechnologie für solche Systeme ist sehr speziell, so dass es derzeit nur sehr wenige Systemanbieter gibt, die Nickel-Eisen-Akkus für den Einsatz als Solarstromspeicher verwenden. Auch ist der aktuelle Preis der Systeme höher, als bei anderen Technologien. Sieht man allerdings die größere Lebensdauer - die bei anderen Systeme in der Realität sehr schnell erreicht werden könnte - und die damit verbundenen Austauschkosten der Batterien sowie die Entsorgungskosten, so können Nickel-Eisen-Akkus eine echte Alternative darstellen.

Weitere Informationen zur Nickel-Eisen-Technologie bei Wikipedia.

Fazit

Es gibt keine Aussage darüber, welche der Technologien die beste ist. Das kann je nach Einsatzszenario variieren. Tatsache ist jedoch, dass die Lithium-Ionen-Akkus zwar eine sehr hohe Leistungsfähigkeit besitzen auf der anderen Seite jedoch im wahrsten Sinne "brandgefährlich" sein können. Wie dies aus Sicht der Versicherungswirtschaft in Zukunft aussehen kann, wird derzeit noch diskutiert. Die ersten Versicherungsunternehmen beschäftigen sich aktuell auch mit der Frage der Technologien.

Der Vollständigkeit sei noch genannt, dass ein Preisvergleich derzeit nur unter Vorbehalt möglich ist. Einfach die Preisangaben von diversen Internetseiten vergleichen, ist nicht immer die beste Entscheidung. Hier sollte man immer darauf achten welche Komponenten und Serviceleistungen enthalten sind. Aufpassen sollte man übrigens auch bei den 3-Phasigen Systemen. Nicht in allen Fällen wird auch 3-phasig eingespeist - eine Technik, die ab 2014 gesetzlich unterbunden werden soll.








Autor: Björn-Lars Kuhn

Journalist bdfjBjörn-Lars Kuhn ist einer der Inhaber der Proteus Solutions GbR, Buchautor, Datenschutzbeauftragter (IHK), Fachjournalist (bdfj) in den Bereichen Datenschutz, Netzpolitik und Erneuerbare Energien und Redakteur dieser Nachrichtenseite.



2 Kommentar(e) zum Artikel.
Kommentar schreiben

Lukas M. Dienstag, 29. Oktober 2013 um 09:04

Anmerkung: Lithium ist nicht Lithium! So gibt es bei den verschiedenen Technologien von LiFePo4 über Lithium-Cobalt-Dioxid (Dreamliner!) EXTREME Unterschiede was Lebensdauer und Sicherheit angeht.
Hier muss differenziert werden, da die früheren Technologien mit den heutigen nicht mehr viel zu tun haben.
Ich sage ja auch nichts über die Sicherheit und Leistung von Autos generell und führe dann als Beispiel einen 30 Jahre alten Trabbi an und Vergleiche ihn mit dem Fahrrad (was sich seit 100 Jahren kaum geändert hat). Das selbe wird aber immer mit Lithium und Blei gemacht.


Hallo Herr M.
Ihre Anmerkung ist durchaus richtig. Im Bereich der Lithium-Technologien gibt es gut ein Duzend unterschiedliche Materialien, die auch in einem breiten preislichen Segment liegen. Einige Technologien gibt es bis dato nur im Labor und noch gar nicht im kommerziellen Bereich.
Trotzdem hat eine Bleibatterie per se durchaus weniger "Gefahrenpotenzial" als Lithium-Batterien.

Lukas M. Mittwoch, 30. Oktober 2013 um 16:21

Bezüglich des Gefahrenpotentials: LTO und LFP können thermisch nicht durchgehen und gelten somit als eigensicher. Im Gegensatz zu Blei benötigen sie keine Belüftung und gasen nicht.
Ich sehe damit kein großes Gefahrenpotential aber Sie können mich gerne überzeugen


Themenbereiche:

erneuerbare Energien | Speicher | Technik

Schlagworte:

Lithium-Ionen-Akkus | Nickel-Eisen-Akkumulator | Bleiakkumulator | Technik (8) | Grundlagen (5)




Seite per Mail versenden

Kurz-Link zu dieser Seite: http://psrd.de/@956065







© by Proteus Solutions GbR 2017


Alle hier veröffentlichten Texte, Dokumente und Bilder sind urheberrechtlich geschützt.
Bitte beachten Sie dazu auch die weiteren Informationen unter dem Menüpunkt Mediadaten.
Informationen zum Datenschutz finden Sie in unserem Impressum.



Proteus Solutions GbR , Allmandsteige 11, 78564 Reichenbach
Tel: (0 74 29) 876 91 - 70 oder 0800-50506055, Fax (0 74 29) 876 91 - 77
Spam@proteus-solutions.de

80.147.220.63 - (04.05.2016 14:30:00)


 

verwandte Themen
12.6.17 | Artikel: 980014
Anteil an erneuerbaren Energien steigt weiter - Erneuerbare weltweit günstigste Energiequelle

Das Erneuerbare-Energien-Netzwerk «Renewable Energy Policy Network for the 21st Century» (REN21) hat die 12. Ausgabe des «Global Status Report 2017» veröffentlicht.

25.1.17 | Artikel: 980002
bne zum Stromsteuergesetz: «Richtige Entscheidung»

Zum Verzicht auf die Ausdehnung der Stromsteuer auf Solaranlagen im Stromsteuergesetz, erklärt Robert Busch, Geschäftsführer des Bundesverbandes Neue Energiewirtschaft (bne):…

PVStatistik Deutschland:
installierte Anlagenleistung online abfragen.
7.2.17 | Artikel: 980004
Bundesbürger wünschen sich innovative Strom-Angebote

Tarife, bei denen Strom weniger kostet, wenn der Wind weht oder die Sonne scheint, intelligente Geräte, die sich dann einschalten, wenn Strom günstig ist und bessere Informationen über den eigenen Energieverbrauch - eine Mehrheit der Bundesbürger interessiert sich für innovative Stromangebote, die durch die Digitalisierung der Energienetze möglich werden. …

22.3.17 | Artikel: 980007
Energieversorger: Bitte aufwachen! Stromkunden wünschen sich neue Produkte und Dienstleistungen

Fragt man die Verbraucher, stehen die Türen für neue Geschäftsmodelle auf dem Energiemarkt weit offen. Ein großer Teil der Stromkunden zeigt sich bereit, innovative Angebote der Energieversorger zu nutzen.

Diagramme & Infografiken
aus dem Bereich erneuerbare Energien
27.4.17 | Artikel: 980009
Franz Alt: Trump hat recht: Die Feigheit der deutschen Politik

Wer gehofft hatte, dass wenigstens der VW-Dieselskandal ein Weckruf sein und die große Koalition zum Umdenken und Umhandeln bringen könnte, sieht sich jetzt enttäuscht.

18.7.17 | Artikel: 980019
Fell: Wirtschaft und Union diffamieren Erneuerbare Energien als Energiepreistreiber

Wirtschaft und Union diffamieren Erneuerbare Energien als Energiepreistreiber, aber die Industrieenergiepreise sinken doch seit Jahren! Seit Jahren brandmarken Union, FDP, SPD die Erneuerbaren Energien als Preistreiber im Energiesektor.

Sie suchen nach speziellen Lösungen?
Wir helfen gerne weiter...
24.3.17 | Artikel: 980008
Klimaneutral Drucken - immer mehr Unternehmen zeigen Engagement

Im Pariser Klimaabkommen hat sich die EU verpflichtet, seinen Ausstoß an Kohlendioxid bis 2030 um 40 Prozent gegenüber 1990 zu senken. Dieses Ziel kann nur erreicht werden, wenn alle Einsparmöglichkeiten genutzt werden.

27.4.17 | Artikel: 980009
Franz Alt: Trump hat recht: Die Feigheit der deutschen Politik

Wer gehofft hatte, dass wenigstens der VW-Dieselskandal ein Weckruf sein und die große Koalition zum Umdenken und Umhandeln bringen könnte, sieht sich jetzt enttäuscht.