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4 Juni 2020

Arten der Energiespeicherung.

Die Wege, Energie zu speichern sind zahlreich und sehr verschieden.
Welche Batterien die wichtigsten sind, und wie es mit ihrer Nachhaltigkeit aussieht.

Zahllose Anwendungen brauchen Energie, sei es im wirtschaftlichen oder privaten Bereich. Der Diskurs um nachhaltige Energiegewinnung ist in den Medien allgegenwärtig, von der Speicherung der Energie wird jedoch verhältnismässig wenig gesprochen. Die ist aber von grosser Wichtigkeit. Zur Energiespeicherung gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten.

Eine bekannte Art der Energiespeicherung ist die Lithium-Batterie. Dabei muss unterschieden werden zwischen der Lithium-Metall-Batterie und der Lithium-Ionen-Batterie. Der zentrale Unterschied ist, dass Lithium-Ionen-Batterien wiederaufladbar sind, Lithium-Metall-Batterien jedoch nicht.

Einflussreich im Alltag

Bei der herkömmlichen Batterie, welche wir in vielen Alltagsgegenständen verwenden, haltet es sich um eine Lithium-Metall-Batterie. Diese hat unter anderem den Vorteil, dass sie sehr günstig ist.

Die Lithium-Ionen-Batterie begegnet uns oftmals in Form von Akkus. Die wiederaufladbaren Akkus finden wir in Handys, Notebooks und in der Elektromobilität. Ihr Einfluss auf unseren Alltag ist massiv. Auch wirtschaftlich sind sie attraktiv: Lithium-Ionen-Batterien sind preiswert und verfügen über eine hohe Laufzeit und Leistungsfähigkeit.

Ethisch schwierig

Die Lithium-Batterie hat jedoch auch ihre Nachteile. Der Rohstoff Lithium ist in seiner Gewinnung problematisch. Auch die ethische Beschaffung des Metalls Kobalt, ebenfalls Bestandteil der Lithium-Batterie, ist schwierig. Das Metall wird oft in der Demokratischen Republik Kongo abgebaut, wo Sklaven- und Kinderarbeit noch weit verbreitet sind.

Auch besteht eine Brand- und Explosionsgefahr. Bei der Lagerung muss man auf die Temperatur achten, da Lithium-Batterien temperaturempfindlich sind. Das Recycling von Lithium-Batterien ist ebenfalls noch nicht etabliert.

Der Bleiakkumulator

Eine weitere Form der Energiespeicherung ist der Bleiakkumulator, der mit Blei und Schwefelsäure arbeitet. Sie werden vor allem als Startbatterien für Verbrennungsmotoren eingesetzt sowie als Pufferbatterien. Das bedeutet, sie ersetzen bei Ausfällen die Stromversorgung.

Sie haben eine Lebensdauer von mehreren Jahren, jedoch sind sie in der Handhabung nicht ungefährlich: Bleiverbindungen sind giftig, Schwefelsäure ist stark ätzend.

Die Redox-Flow-Batterie

Eine weitere Form der Energiespeicherung ist die Redox-Flow-Batterie, auch Flüssigbatterie genannt. Diese enthält Reaktionspartner in flüssiger Form, daher der Name. Redox-Flow-Batterien werden meist als Grossspeicher eingesetzt. Ein entscheidender Vorteil ist, dass sie keine seltenen Rohstoffe brauchen, wie dies beispielsweise Lithium-Batterien tun. Auch lassen sie sich problemlos rezyklieren und sind feuersicher. Ihre Energiedichte ist jedoch eher gering.

Nachhaltige und sicher

Eine besonders nachhaltige Form der Energiespeicherung ist die Salzbatterie. Ihre Rohstoffe sind unbedenklich und weltweit reichlich verfügbar: Kochsalz, Nickel, Eisen und Keramik. Ihre Lebensdauer beträgt etwa 15 Jahre. Sie weist eine hohe Energiedichte auf und kann mit einer Lithium-Ionen-Batterie ohne Weiteres mithalten. Auch ist ihre Energiedichte drei Mal höher als jene der Bleibatterie. Des Weiteren ist sie unempfindlich gegenüber Temperatur. Im Gegensatz zu anderen Batterien, fordert der Umgang mit der Salzbatterie auch keine speziellen Sicherheitsvorkehrungen. Sie ist weder brennbar noch explosiv und hat keine giftigen Inhaltsstoffe. Die Umwelt freut sich ebenfalls: Die Salzbatterie ist zu 100 Prozent rezyklierbar.

Oft die beste Wahl

Die Salzbatterie ist überall einsatzfähig, wo viel Energie produziert wird und mittlere Leistungen abgefragt werden. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn Solar- oder Wasserkraftstrom abgespeichert werden soll. Auch sind sie bestens geeignet, wo eine Minimierung der Brandlast unabdingbar, und eine hohe Lebensdauer erforderlich ist. In extremen klimatischen Verhältnissen ist die Salzbatterie ebenfalls die beste Wahl. Wenn jedoch grosse Leistungen schnell abgerufen werden sollen, wie beispielsweise in der Elektromobilität oder in Netzbetrieben, ist die Salzbatterie nicht geeignet.

Abschliessend lässt sich sagen, dass bei der Wahl der richtigen Energiespeicherung eine Vielzahl von Aspekten beachtet werden muss. Oftmals ist es die beste Entscheidung, eine neutrale Fachperson zu Rate zu ziehen.

Text: SMA

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