Lithium-Ionen-Akku für Solaranlagen

Solarstrom-Akkus sind dafür installiert, um die produzierte Energie einer Solaranlage aufzunehmen und im Bedarfsfall wieder abzugeben. Viele Jahre galten Blei-Akkus als optimale Solarstromspeicher. Allerdings punkten Lithium-Ionen-Akkus (Li-Akkus) mit deutlich mehr entscheidenden Vorteilen, obwohl die Investition derzeit noch höher ausfällt.

Speicherverhalten und technischer Aufbau der Li-Akkumulatoren

Lithium-Ionen-Akkus ähneln in ihrer Bauart herkömmlichen Blei-Akkus. Nur der Ladungsträger ist anders aufgebaut. Wird der Akkumulator beladen, bewegen sich die Lithium-Ionen zur Speicherung von der Plus-Elektrode zur Minus-Elektrode im Akku und verbleiben dort, bis eine Entladung stattfindet. Normalerweise werden hochwertige Grafit-Leiter als Elektroden verwendet. Manche Lithium-Ionen-Akkus werden allerdings auch mit Kobalt-Leitern oder Eisen-Leitern ausgestattet.

Je nach installierten Leitern, liefern Lithium-Ionen-Stromspeicher dann auch verschiedene Spannungen. Der Elektrolyt an sich muss bei dieser Art Akku unbedingt wasserfrei sein, ansonsten würden Wasser und Lithium heftig miteinander reagieren. Im Vergleich zu traditionellen Blei-Stromspeicher treten bei innovativen Akkus so gut wie keine sogenannten Memory-Effekte (Entladung wird beendet, wenn die Spannung unter einen bestimmten Wert fällt) oder sogar Selbstentladungen auf. Lithium-Ionen-Akkus bieten Verbrauchern deshalb über einen langen Zeitraum volle Leistung.

Lithium-Ionen-Akkus setzen sich normalerweise aus chemischen Elementen wie Nickel, Mangan und Kobalt zusammen. Bei Cobalt handelt es sich um ein rares Element, was letztendlich die Herstellung der Li-Speicher verteuert. Zudem gehört Kobalt zu den umweltschädlichen Stoffen. Die Forschung ist derzeit sehr bemüht, um das Kathoden-Material für Li-Hochvolt-Akkus ohne Cobalt herzustellen.

Vorteile der Lithium-Ionen-Akkumulatoren im Vergleich zu Blei-Speichern

Die Verwendung innovativer Li-Stromspeicher bringt Verbrauchern deutliche Vorteile, die klassischen Blei-Speichern fehlen:

  • Der wichtigste Vorteil ist die hohe Lebensdauer. Li-Akkus sind befähigt für etwa 20 Jahre Fotovoltaik-Strom zu speichern.
  • Die Menge der Lade-Zyklen sowie die Entlade-Tiefe der Akkus ist ebenfalls deutlich größer.
  • Durch die unterschiedlichen Materialien, die bei der Herstellung von Lithium-Ionen-Stromspeichern eingesetzt werden, sind diese Akkumulatoren wesentlich kompakter und leichter, als Blei-Speicher. Für die Installation wird also weniger Raum benötigt.
  • Im Fall von Selbstentladungen und Speichereigenschaft schneiden Li-Akkus auch besser ab.
  • Der Umwelt-Aspekt darf ebenfalls nicht vergessen werden. Blei-Stromspeicher sind durch das enthaltene Blei in der Produktion wahre Umweltsünder.

Li-Speicherleistung und Investition für Lithium-Ionen-Akkus

Da Li-Akkus als Solar-Batterien für das eigene Haus bei Verbrauchern immer beliebter werden, müssen Hersteller deutlich mehr produzieren. Dadurch entstehen bei den Unternehmen gewisse Lernprozesse, die zur technischen Weiterentwicklung wie auch weiteren Senkung der Anschaffungskosten führen.

Die Investition in Li-Stromspeicher ist derzeit noch höher, als es für Blei-Akkumulatoren nötig ist. So sollten Verbraucher für Blei-Batterien mit 5 kWh Kapazität aktuell mit durchschnittlich 800 Euro/Kilowattstunde Nennkapazität rechnen.

Vergleichbare Li-Speichersysteme bewegen sich derzeit dagegen bei etwa 1.700 Euro/Kilowattstunde. Die Spanne zwischen den günstigsten und teuersten Akkus dieser Bauart ist ebenfalls größer, als bei Blei-Stromspeichern. So erhalten Verbraucher beispielsweise auch Lithium-Ionen-Akkumulatoren mit einer Kapazität von 5 kWh ab 1.200 Euro/Kilowattstunde.

Lithium-Ionen-Akkus erweisen sich auf Dauer als wirtschaftlicher

Obwohl die Anschaffungskosten sich derzeit noch auf einem höheren Niveau bewegen, können Verbraucher für die komplette Laufzeit der Li-Stromspeicher letztendlich mit niedrigeren Kosten pro gespeicherte kWh-Stunde rechnen. Bei Blei-Akkus müssen dagegen innerhalb einer bestimmten Zeit ausgewechselt werden.

Verbraucher dürfen sich deshalb bei ihrer Anschaffung nicht von der höheren Investition für Li-Akkus abschrecken lassen. Die Wirtschaftlichkeit der Lithium-Ionen-Stromspeicher beweist sich immer auf die Menge der Kilowattstunden und gesamte Dauer der Nutzung.