Ist ein Salzwasser-Akku der bessere Energiespeicher?
Der Salzwasser-Akku ist gerade wieder in aller Munde. Zumindest empfinde ich das so. Wahrscheinlich liegt das daran, dass sich gerade viele Menschen mit dem Thema stationäre Speicher für die Photovoltaik-Anlagen auf ihren Dächern beschäftigen. Außerdem ist die Forschung generell auf der Suche nach zukünftigen Technologien abseits vom Platzhirsch Lithium-Ionen-Akkus.
Könnte der Salzwasser-Akku eine gute Alternative sein?
Die Idee klingt ja erst mal ziemlich cool: Salzwasser gibt es ja in rauen Mengen und im Vergleich zu Lithium, Kobalt und den anderen Rohstoffen, die in Lithium-Ionen-Akkus zum Einsatz kommen, ist Salzwasser natürlich viel leichter verfügbar.
So ganz neu ist die Technologie übrigens nicht. Vor fast zehn Jahren habe ich zum ersten Mal von den Salzwasser-Akkus gehört. Da stellt sich natürlich schon die Frage, warum diese Technologie heute immer noch eher ein Nischenthema ist.
In meinem neuen Video (und weiter unten im Text) schaue ich mir genauer an, was eine Salzwasser-Batterie ausmacht und wie sie bei Preis, Leistung, Gewicht sowie Performance im Vergleich zu Lithium-Ionen-Akkus abschneidet.
Einen Stapel Salzwasser-Zellen, bitte
Das erste Datenblatt einer Salzwasser-Batterie ist mir vor knapp 10 Jahren in die Hände gefallen. Die Batterie bzw. der Akku war vom amerikanischen Unternehmen Aquion Energy. Auf dem Datenblatt stand, dass die neuartige Batterie aus ungiftigen, nicht brennbaren und nachhaltigen Materialien bestehen sollte. Und zwar aus Mangan-Oxid, Baumwolle, Kohlenstoff und Salzwasser. Das hört sich schon mal ziemlich wirtschaftlich und umweltfreundlich an.
Bei dem Akkupack handelt es sich um einen Turm mit einer nominalen Spannung von 48 Volt, der einen Meter hoch ist und ca. 30 x 30 cm breit und lang ist. Bei einer Energie von 1,5 Kilowattstunden wiegt der Turm satte einhundert Kilogramm.
Die Performance von Salzwasser-Akkus
Wenn man Gewicht und Leistung mal ins Verhältnis setzt, kommt man auf eine Energiedichte von 15 Wattstunden pro Kilogramm. Das ist ziemlich wenig. Bei Lithium-Ionen-Akkus ist die Energiedichte locker 10 x so groß.
Man muss allerdings auch sehen, dass der Salzwasser-Akku-Turm nur um Keller steht und nicht in einem Elektro-Auto durch die Gegend fährt. Das hohe Gewicht sollte also keine so große Rolle spielen.
Laut Datenblatt soll der Akku über 3000 Ladezyklen schaffen. Okay, das ist schon mal nicht schlecht. Aktuell geht man davon aus, dass ein stationärer Lithium-Ionen-Stromspeicher eine ähnliche Zyklenzahl überstehen kann. Da die meisten Speicher-Batterien (speziell die neueren Lithium-Eisenphosphat-Akkus) aber noch nicht allzu lange im Einsatz sind, lässt sich das noch nicht abschließend beurteilen.
Ein großer Vorteil des Salzwasser-Akkus ist die Skalierbarkeit. Da der Energiespeicher aus mehreren, leicht ergänzbaren Modulen besteht, kann man ihn ziemlich einfach vergrößern. Das geht bis zu der Größe eines Seefracht-Containers! Ziemlich praktisch.
Easy Handhabung beim Salzwasser-Akku
Allgemein kann man sagen, dass die einfache Handhabung der große Vorteil eines Salzwasser-Akkus ist. Hohes Gewicht hin und niedrige Energie-Dichte her, bei Sicherheit, Zertifizierungen und Transport kann der Salzwasser-Akku gegenüber dem Lithium-Ionen-Akku punkten.
Zunächst zur Sicherheit: Natürlich wurde die neue Akkutechnologie bei Versuchen auf Herz und Nieren getestet.
Was dabei herauskam?
Einen sogenannten Thermal Runaway wie bei Lithium-Ionen-Akkus gibt es bei einer Salzwasser-Batterie nicht. Es besteht also keine Brand- und Explosionsgefahr.
Der YouTube Kanal Breaking Lab hat übrigens auch ein cooles Video gemacht, bei dem auf die Sicherheit von Salzwasser-Akkus eingegangen wird. Schaut gerne auch mal noch dort vorbei, wenn ihr mehr über dieses Thema erfahren möchtet.
Zertifizierungen und Tests, wie sie bei Lithium-Ionen vorgeschrieben sind, gibt es bei Salzwasser-Batterien übrigens auch nicht. Genau gesagt sind sie nicht notwendig, da es sich bei den Salz-Akkus nicht um Gefahrgut handelt.
Das macht auch den Transport viel einfacher. Man braucht keinen Gefahrgutbeauftragten, keine Shipping Declaration for Dangerous Good, muss keine besonderen Verpackungsvorschriften einhalten und es gibt keine Diskussionen mit der Spedition. Ganz easy also. Natürlich spart man so bei der Logistik auch einige Kosten ein.
Apropos einfach. Ein Batterie-Management-System, das die einzelnen Module überwacht, ist bei einer Salzwasser-Batterie auch nicht notwendig. Eine weitere Fehlerquelle und ein Kostenfaktor weniger. Auch eine Tiefentladung steckt ein Salzwasser-Akku gut weg.
Vorteile und Nachteile von einem Salzwasser-Akku gegenüber einem Lithium-Ionen-Akku
Hier kommen die Vorteile und Nachteile von Salzwasser-Akkus gegenüber Lithium-Ionen-Akkus im Überblick.
Vorteile von Salzwasser-Akkus
- Keine Gefahr für Brände oder Explosionen
- Umweltfreundlichere, leicht verfügbare Rohstoffe
- Bestandteile sind chemisch ungefährlich
- Leichtes Recycling
- Unempfindlich gegen Tiefentladung
- Keine Zertifizierungen notwendig
- Einfacher Transport
Nachteile von Salzwasser-Akkus
- Geringe Energiedichte (deutlich größer und schwerer bei gleicher Leistung)
- Schlechte Marktverfügbarkeit …
- … und deswegen aktuell teuer
Eine Salzwasser-Batterie im Einsatz in Kamerun
Insgesamt hat sich das für mich so überzeugend angehört, dass ich mir vor knapp sechs Jahren so einen Salzwasser-Akku bestellt und mal genauer angeschaut habe. Der Akku-Turm aus den USA stand kaum bei mir vor der Tür bzw. im Lager, da habe ich eine Anfrage aus Kamerun erhalten, ob ich ein Notstromsystem für ein kleines Haus aufbauen könnte.
Natürlich konnte ich da helfen. Und zwar mit dem Salzwasser-Akku, einem Wechselrichter, einem Laderegler und einem sogenannten Batterie-Monitor mit LCD-Display, auf dem der Zustand des Akkus zu sehen ist.
Das ganze System war superschnell zusammengestellt und nach Kamerun geliefert. Das war ein einfacher Umsatz und das System läuft heute noch tadellos.
Wie geht es weiter mit dem Salzwasser-Akku?
Leider hat Aquion Energy im Jahr 2017 Insolvenz angemeldet und die Technologie nach China verkauft. Meine Versuche, die Akkus einzukaufen und auch hier in Deutschland an den Mann oder die Frau zu bringen, blieben bis heute leider erfolglos. In Österreich sollen nun die Akkus gefertigt werden, heißt es seit ein paar Jahren, aber bis heute habe ich da noch keine Ergebnisse gesehen. Schade, denn der Markt wäre vermutlich dafür bereit. Gerade im Bereich USV und Batterie-Speicher für Photovoltaik, wo die geringe Energiedichte keine so große Rolle spielen.
Ach, und dann gibt es noch ein anderes Unternehmen aus China, das in diese Technologie investiert und vielleicht schon nächstes Jahr damit auf den Markt kommt. Deren Salzwasser-Batterie soll sogar für die E-Mobilität geeignet sein, weil eine Energiedichte von 160 Wattstunden angestrebt wird. Das wäre mal ein echter Kracher!
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