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Notstrom

Wahl der Batterietechnologie bei Stromspeichersystemen

Wussten schon unsere Vorfahren um die große Bedeutung von Batterien und Stromspeichern? Bereits im 1. Jahrhundert v. Chr. wurden in der Nähe von Bagdad Gefäße aus Ton verwendet, die auch als Bagdad-Batterie bekannt sind. Mit einem Eisenstab, einem Kupferzylinder sowie Traubensaft als Elektrolyt konnte eine Spannung von 0,5 V erreicht werden. Ob das Gefäß wirklich als Batterie genutzt wurde, ist umstritten. Fest steht jedoch, dass die Batterie auch heutzutage eine wichtige Rolle spielt - und zwar mehr denn je.

Elektroautos oder private Photovoltaik-Anlagen sind auf die Speicherung von Strom angewiesen. Der Fortschritt der technischen Entwicklung macht daher auch vor der Batterie Technologie nicht Halt. Moderne Stromspeicher bestehen aus Lithium-Eisenphosphat Batteriezellen und überzeugen mit einer hohen Kapazität sowie mit Langlebigkeit und Robustheit. Die Alternativen aus Blei hängen der neuen Batterie Technologie in vielen Punkten hinterher, etwa bei den Ladezyklen, der Lebensdauer sowie dem Wirkungsgrad. Welche Batterie ist also die Beste?

 

Die Zyklenzahl der Stromspeicher

Die Zyklenzahl beschreibt die Anzahl an vollständigen Be- und Entladungen einer Batterie. Denn auch, obwohl die Entwicklung der Stromspeicher bereits sehr weit fortgeschritten ist, gibt es keine Batterie Technologie, die eine unbegrenzte Lebensdauer aufweisen kann. Hier zeigen sich deutliche Unterschiede zwischen den verschiedenen Batteriearten: Während eine Blei-Batterie in der Regel nach 1.200 bis 1.500 Zyklen das Ende ihrer Lebenszeit erreicht hat, kann ein Lithium Speicher zwischen 4.000 und 7.000 Zyklen liefern. Die auftretenden Verluste halten sich danach in Grenzen: Nach 10.000 Zyklen verfügt der Lithium Speicher noch immer über 80 Prozent der ursprünglichen Kapazität. Nach 15.000 Zyklen sind es immerhin noch 60 Prozent. Stromspeicher mit Blei bauen schneller ab, zudem sind sie empfindlich gegen Temperaturen. Auch das kann die Anzahl der Zyklen minimieren.

 

Wann ist die Lebensdauer erreicht?

Auch, wenn die Batterien nicht geladen werden, haben die Stromspeicher irgendwann das Ende ihrer Lebenszeit erreicht. Mit steigendem Alter verlieren die Speicher an Leistung und Kapazität. Eine Batterie mit Blei hat eine Lebensdauer von rund zehn Jahren, während ein Lithium Speicher rund doppelt so lange, also etwa 20 Jahre, genutzt werden kann. Da es sich jedoch um eine Batterie Technologie handelt, die erst seit 15 Jahren existiert, sind die Langzeitforschungen noch nicht abgeschlossen. Dennoch hat sich der Lithium Speicher bereits als solide Batterie Technologie bewährt. Sicher ist auch, dass ein gutes Energiemanagement die Lebensdauer der Batterien verlängern kann. Hohe Temperaturen sowie Überbeanspruchungen der Stromspeicher wirken sich auf die Leistungsfähigkeit und das maximale Alter der Batterien aus.

 

Entladetiefe und Verluste der Batterien

Die Entladetiefe eines Stromspeichers gibt an, wie viel Kapazität entnommen werden kann, ohne der Lebensdauer zu schaden. Einer Batterie Technologie mit Blei kann demnach zwischen 50 und 60 Prozent entnommen werden, während der Lithium Speicher mit einer Entladetiefe zwischen 80 und 90 Prozent überzeugen kann. Das erleichtert die Verwendung einer Batterie Technologie mit Lithium-Eisenphosphat, da sich eine unsachgemäße Nutzung mit übermäßiger Entladung der Zellen nicht so stark auf die Lebensdauer auswirkt. Auch die auftretenden Verluste sind beim Lithium Speicher deutlich geringer: Hier treten Verluste von rund fünf Prozent auf, während es bei der Blei-Batterie bis zu 20 Prozent sein können. 

 

Die Umweltverträglichkeit der Speicher

Einige Stromspeicher funktionieren nicht nur mit Blei, sondern auch mit Nickel oder Kobalt. Dass diese Stoffe als giftige Schwermetalle gelten, ist nicht unbekannt. Außerdem findet der Abbau, insbesondere von Kobalt, zu großen Teilen unter schlechten Bedingungen im Kongo statt. Diese Art der Batterie Technologie ist daher umstritten. Bei Lithium-Eisenphosphat handelt es sich hingegen um ein Material, dass in seiner chemischen Zusammensetzung sogar als natürliches Mineral auf der Welt vorkommt. Einem Lithium Speicher mit Lithium-Eisenphosphat wird daher eine unbedenkliche und vor allem ungiftige Eigenschaft vorausgesagt. In diesem Fall handelt es sich um ein hohes Maß an Umweltverträglichkeit, mit dem sich der Lithium Speicher gegenüber anderen Batterien durchsetzen kann.

 

Welchen Wirkungsgrad haben die Batterien?

Der Wirkungsgrad einer Batterie beschreibt die auftretenden Ladeverluste, also die Effizienz der Energieumwandlung. Denn nicht die gesamte Energie, mit der eine Batterie geladen wird, kann schlussendlich auch wieder genutzt werden. In diesem Fall weist eine Batterie Technologie mit Blei einen Wirkungsgrad von lediglich 70 bis 85 Prozent auf. Auch hier kann sich der Lithium Speicher mit einer Effizienz zwischen 93 und 98 Prozent deutlich gegen die veralteten Technologien durchsetzen.

 

Sicherheit und Wartung: Was ist zu tun?

Während die Blei-Batterie einmal im Jahr vom Installateur überprüft und mit neuem Wasser aufgefüllt werden muss, benötigt der Lithium Speicher lediglich ein gutes Energiemanagement, um die Belastung der Batterie im Griff zu behalten. Darüber hinaus muss bei der Batterie Technologie mit Blei eine ausreichende Belüftung sichergestellt sein, da beim Betrieb des Stromspeichers auch Gase, wie Wasserstoff, entstehen können. In Hinblick auf die Sicherheit der Batterien gibt es allerdings nur wenige Forschungen. Auch vorgeschriebene Standards, um die Sicherheit zu erhöhen, liegen noch nicht vor. Mit einer langen Garantie der Hersteller können Sie jedoch sicher sein, dass die Batterie mit einer langen Lebensdauer und einer hohen Sicherheit überzeugen wird. Die Unternehmen forschen ständig daran, die Sicherheit der Batterien zu verbessern, denn der Brand eines Stromspeichers kann fatale Folgen haben.

 

Welche Batterie Technologie ist am günstigsten?

Natürlich: Die Nachteile der Blei-Batterie spiegeln sich im Preis wider. Eine Anschaffung ist in diesem Fall etwas günstiger als beim Lithium Speicher. Dennoch sollten auch die Folgekosten berücksichtigt werden. Eine jährliche Prüfung und Wartung ist ebenfalls zu bezahlen, zudem ist die Lebensdauer einer Blei-Batterie nur halb so lang wie bei einem Speicher mit Lithium-Eisenphosphat. In diesem Fall ist langfristig gesehen kaum ein Unterschied zwischen den beiden Technologien zu erkennen.

 

Fazit: Welche Batterie lohnt sich?

Welche Batterie Technologie für welchen Zweck die Beste ist, lässt sich pauschal nicht sagen. Klar ist, dass die Vorteile der Batterie mit Lithium-Eisenphosphat eindrucksvoll sind. Das spiegelt sich auch im Anschaffungspreis wider. Werden jedoch alle Folgekosten berücksichtigt, gleichen sich die Unterschiede beim Preis wieder an. Die Fakten sprechen daher für den Lithium Speicher. Lassen Sie sich vor der Anschaffung von einem erfahrenen Fachmann beraten.

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