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Salzwasser-Stromspeicher

Über diesen Artikel

Lesezeit

3 Minuten

Veröffentlichung

19.07.2021

Letztes Update

09.09.2022

Der Salzwasser-Stromspeicher – Die perfekte Lösung für Hausbesitzer?

Salzwasser-Stromspeicher werden immer alltagstauglicher. Besonders bei stationärer Anwendung könnten sie bisherige Akkutypen mit Lithium oder Blei kostengünstig ersetzen.

Inhaltsverzeichnis

Was ist ein Salzwasser-Stromspeicher überhaupt?

In den letzten Jahren war immer wieder über Durchbrüche bei der Forschung an Salzwasserbatterien zu lesen. Der Fokus der Forscher liegt dabei jedoch oft auf der Möglichkeit, mithilfe von Salzwasser teure und gefährliche Rohstoffe wie Lithium und Blei in herkömmlichen Akkus zu ersetzen. Obwohl die Vorteile der Salzwasser-Technologie bestechend sind, weist sie auch einige Nachteile auf, die sie für den mobilen Einsatz – zum Beispiel in Elektroautos – noch ungeeignet macht. Wenn du als Hausbesitzer jedoch einen Speicher suchst, um überschüssigen Strom aus einer Photovoltaikanlage oder einem Blockheizkraftwerk für die spätere Verwendung zu sichern, könnte die Salzwasserbatterie eine sinnvolle Wahl sein.

 

Wie funktioniert der Salzwasser-Stromspeicher?

Sogenannte Natrium-Ionen-Akkumulatoren (im englischen Sprachraum auch als Sodium-Ion-Batteries bekannt) arbeiten nach den gleichen chemisch-physikalischen Prinzipien wie andere Stromspeicher. Zwischen Anode und Kathode wandern Ionen aus dem Salzwasser-Elektrolyt und ermöglichen somit den eigentlichen Energiefluss in Form von elektrischem Strom. Je nachdem, in welche Richtung die Ionen wandern, lässt sich eine Batterie laden oder entladen.

Bei herkömmlichen Batterien kommen häufig umweltschädliche, giftige und/oder knappe Rohstoffe als Elektrolyte zum Einsatz. Salzwasser-Stromspeicher nutzen die Tatsache, dass reines Wasser ebenfalls als Elektrolyt fungieren und Ionen leiten kann. Außerdem kann es in Gegensatz zu anderen Elektrolyten nicht in Brand geraten und lässt sich gefahrlos transportieren. Die meisten Hersteller von Salzwasser-Stromspeichern verwenden ungiftige und ausreichend verfügbare Rohstoffe für ihre Anoden, Kathoden und den sonstigen Aufbau ihrer Batterien.

Besonderheiten der Akku-Kapazität

Interessant ist, dass eine Salzwasserbatterie bis zu einer Endladetiefe von 0 Volt tiefentladen werden kann, ohne die Batteriezellen zu schädigen. Das unterscheidet sie von nahezu allen anderen Batterietypen, insbesondere den Lithium Akkus. Zudem verliert sie auch nach vielen Entladezyklen kaum an Kapazität. Die Lebensdauer bemisst sich in der maximalen Zahl von Ladezyklen. Abhängig von der Nutzungsart und Entladetiefe sind zwischen 3.000 und über 5.000 Ladezyklen möglich.

 

Die Vorteile von Salzwasser-Stromspeichern

Als stationärer Salzwasser-Stromspeicher für Photovoltaikanlagen, wo Platz keine entscheidende Rolle spielt und geringere Stromstärken über einen längeren Zeitraum hinweg benötigt werden, kann die Salzwasserbatterie ihre Stärken voll ausspielen. Einige Vorteile von einem Salzwasser-Stromspeicher sind:

  • hohe Sicherheit bei stationärem Einsatz
  • ungiftig
  • nicht brennbar
  • nicht explosiv
  • kann nicht überladen werden
  • Entladetiefe von 100 Prozent ist unproblematisch
  • keine zusätzlichen Bauvorschriften (z. B. Klimatisierung oder feuerfester Raum)
  • gilt bei Transport und Lagerung nicht als Gefahrgut
  • aus leicht verfügbaren Rohstoffen gefertigt
  • unproblematische Entsorgung am Ende der Lebensdauer

Haben Salzwasser-Stromspeicher auch Nachteile?

Dass du Salzwasserbatterien nicht schon längst in Fahrzeugen und anderen Anwendungen verwenden kannst, liegt daran, dass Wasser chemisch weniger stabil ist als beispielsweise Lithium und daher nur etwa ein Drittel der Spannung pro Zelle erreicht. Aus dieser geringeren Leistungsdichte folgt ein höherer Platzbedarf sowie entsprechende Gewichtssteigerungen. Aufgrund dieser Tatsachen sowie der geringeren Entladestromstärke von Natrium-Ionen-Akkus sind sie für den mobilen Einsatz bisher nicht geeignet.

 

Welche Kosten verursachen Salzwasser-Stromspeicher?

Wie bei allen Batterietypen hängen die Kosten für Salzwasser-Stromspeicher sehr von Größe und Gesamtkapazität der Akkus ab. Ein Stromspeicher für dein Haus muss deinem Bedarf entsprechend individuell kalkuliert werden. Eine pauschale Aussage über den Preis ist daher nicht möglich. Generell punkten Salzwasser-Stromspeicher im Vergleich zu Lithium und anderen Batterietypen durch ihre Nachhaltigkeit der leicht verfügbaren Ausgangsstoffe wie Natrium. Sie lassen sich also, bei vergleichbarem energetischem Aufwand, in sehr viel höheren Stückzahlen produzieren, was theoretisch eine Kostenersparnis von 30 Prozent und mehr bedeutet. Da Lithium-Akkus aufgrund ihrer höheren Energiedichte zum Standard geworden sind, ist der Bedarf an Salzwasserbatterien in der Industrie bislang noch vergleichsweise niedrig, weswegen die Kosten bisher noch nicht so gering sind, wie sie sein könnten.

 

Lohnt sich ein Salzwasserspeicher?

Aus dem Blickwinkel der Nachhaltigkeit heraus gesehen, haben Salzwasser-Stromspeicher erhebliche Vorteile für die Umwelt. Bei den Kosten hinken sie aufgrund der geringeren Nachfrage bislang hinterher, obwohl sie theoretisch wesentlich günstiger als herkömmliche Batteriesysteme sein könnten. Allerdings lohnt sich der Einsatz eines nachhaltigen Stromspeichers bei Photovoltaikanlagen bereits heute eigentlich immer.

Ob es für dich finanziell Sinn macht, kannst Du unter anderem anhand der Kosten pro Kilowattstunde (kWh) ermitteln. Liegen diese oberhalb der Kosten pro kWh Strom, die du vom Stromanbieter beziehst, ist das Speichern des Stroms nicht wirtschaftlich und das Einspeisen in das Netz sinnvoller. Aufgrund der immer weiter absinkenden Einspeisevergütung für selbst erzeugten Solarstrom ist ein Stromspeicher aber mittelfristig für nahezu alle Hausbesitzer zu empfehlen, die eine Photovoltaikanlage betreiben.

 

Wird sich der Salzwasser-Stromspeicher als nachhaltige Alternative durchsetzen?

Wie bei allen neuen Technologien ist es schwierig, Prognosen abzugeben. Tatsache ist, dass die Nachhaltigkeit von Salzwasserbatterien den anderen gebräuchlichen Batterietypen erheblich voraus ist. Es werden weniger der knappen und wertvollen Rohstoffe wie Lithium verbraucht, die sich zudem nur mit großem energetischem Aufwand abbauen und verarbeiten lassen. Hinzu kommt der Faktor der Umweltgifte, der bei Salzwasserbatterien deutlich geringer ausfällt. Derzeit arbeiten Wissenschaftler daran, die Salzwasser-Stromspeicher auch für den mobilen Einsatz zu optimieren. Gelingt dies in großem Maßstab, könnte das der endgültige Durchbruch für die Technologie sein. Unabhängig davon ist die Verwendung von Salzwasser-Stromspeichern im Eigenheim zur Pufferung von selbst erzeugtem Solarstrom bereits heute eine sehr interessante Alternative.

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