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VRLA-Batterien – geringe Energiedichte, aber preiswert

Bei der Auswahl einer zukunftsträchtigen Speicherlösung spielen bei den Herstellern Leistungsfähigkeit und Langlebigkeit ebenso eine Rolle wie Kosten- und Umweltschutzaspekte. Gerade VRLA-Batterien stehen aufgrund der Umweltschutzbedenken und der geringen Energiedichte in der Kritik. Allerdings bauen diese Batterien, die auch als versiegelte Lead-Acid oder SLA-Akkus bekannt sind, auf bewährten Eigenschaften auf und sind sehr wartungsarm.

Im Gegensatz zu anderen Blei-Säure-Akkus ist ein Nachfüllen von Wasser unnötig. Diese Batterien können auch seitlich montiert werden und bei ordnungsgemäßem Gebrauch besteht keine Gefahr des Auslaufens. Allerdings ist die Energiedichte vergleichsweise gering, so dass diese Analgen heute noch sehr groß ausfallen und viel Platz in Anspruch nehmen.

Die wichtigste Einschränkung einer VRLA-Batterie ist die Tatsache, dass sie nur bis zu 50% entladen werden sollte, um die Leistungsfähigkeit aufrecht zu erhalten. Bei tieferer Entladung reduziert sich die Lebensdauer drastisch und beträgt in der Regel weniger als ein Jahr.

Das führt dazu, dass sich private Haushalte Systeme mit überdimensionierter Kapazität anschaffen. Sie wollen dadurch sicherstellen, dass der Tagesbedarf an Strom durch die eigene Anlage gedeckt werden kann, und die Entladung von 50% nicht unterschritten wird. Die Überdimensionierung macht jedoch den Vorteil der geringen Anschaffungskosten der VRLA-Technologie zunichte.

LiFePO4-Batterien – leistungsstark und sicher

Lithium-Ionen-Batterietypen sind in der Regel noch um den Faktor zwei bis vier teurer als Blei-Säure-Akkus. Die hohe Energiedichte eines Lithium-Akkus sorgt für einen relativ kompakten Formfaktor und für geringes Gewicht. Bei nicht fachgerechtem Gebrauch besteht allerdings die Gefahr, dass eine solche Batterie durch Überhitzung Feuer fängt oder gar explodiert.

Batteriehersteller haben zwar ausgeklügelte elektronische Systeme zum Schutz vor Überspannung und zu hohen Temperaturen entwickelt, die auch den ordnungsgemäßen Be- und Entladungsprozess verwalten, aber ein Restrisiko bleibt bestehen.

Die wachsende Popularität von großen Lithium-Ionen-Batterien führt zu einem kontinuierlichen Preisrückgang, so dass die Anschaffungskosten für Speichersysteme für Solaranlagen interessanter werden.

Eine sichere und vielversprechende Alternative einer Lithium-Batterie stellt LiFePO4 dar. Diese Technologie setzt anstelle von Lithium-Kobalt-(III-)Oxid auf Lithium-Eisen-Phosphat. Allerdings ist sie aufgrund der geringen hergestellten Mengen noch sehr teuer. Dennoch sind die Vorteile beachtlich. Diese Technologie ist sicherer als Batterien auf Basis von Kobalt-basierenden Lithium-Ionen, da keine explosionsfähigen Gase freigesetzt werden und somit ein Entflammen unmöglich ist. Im Vergleich zu einem gleichwertigen

Blei-Akku ist die Technologie etwa fünfmal leichter. Ein LiFePO4-Batterietyp meistert bis zu 2000 vollständige Be- und Entladungszyklen und bleibt dabei sogar bei einer tiefen Entladung langfristig funktionsfähig. Bei normalen Betriebstemperaturen der Batterie besteht ein solches System bis zu 6000 Zyklen, auch wenn die Entladung wiederholt unter 80% sinkt. Damit kann sie im Privathaushalt eine typische Lebensspanne von 3,5 bis 4 Jahren erzielen. Im Gegensatz dazu stößt eine SLA-Batterie, die bis zu 70% entladen wird, schon bei 1200 Zyklen an ihre Grenzen. Bei vollständiger Entladung wird die Lebensdauer eines solchen Systems auf gerade mal 300 Zyklen verkürzt.

Ausblick

Kurzfristig werden Blei-Akkus den Markt für Sonnenstromspeicher weiter dominieren. Aufgrund der Umweltschädlichkeit und der geringen Lebensdauer, Energiedichte und dem großen Gewicht wird dieser Batterietyp seinen Zenit in den nächsten Jahren überschreiten.

Mit zunehmender Anzahl von Privathaushalten, die ihre gewonnene Energie aufgrund der Wirtschaftlichkeitsberechnung auch selbst verbrauchen wollen, werden neuartige Batterietypen durch deren Performanz interessanter werden. LiFePO4-Batterien können durch die Zyklenfestigkeit, Leistungsfähigkeit und Sicherheit mittelfristig das Rennen als bevorzugte Speicherart für Sonnenstrom machen.

* Paul Donaldsonist EMEA Sales Director,

* Erich Niklasist Business Develompent Manager Central Europa Future Energy Solutions

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