Zuverlässig, nachhaltig, nicht entflammbar: Salzwasserakkus

Einfache Handhabung

Wegen der harmlosen Batterieflüssigkeit können Salzwasserbatterien nahezu überall ohne weitere Vorkehrungen installiert werden: „Unsere Greenrock-Systeme benötigen keine besonderen Brandschutzmaßnahmen, sie können ohne Abscheidewannen für austretende Flüssigkeit aufgestellt und dank einer mitgelieferten Software sehr einfach installiert werden“, sagt Helmut Mayer, Geschäftsführer vom Österreichischen Unternehmen Bluesky Energy, das solche Salzwasserbatterien anbietet. „Außerdem können sie ohne Gefahrenkennzeichnung als ganz normales Gut transportiert werden.“

Das ist nicht nur für private Haushalte ein Sicherheitsplus. Als typische Anwendungsgebiete sehen die Anbieter zum Beispiel Schulen, Krankenhäuser oder Supermarktfilialen, die eigenen Solarstrom erzeugen.

Einsatzbereich bisher: stationärer Dauerbetrieb

Das Manko der bisher verfügbaren Salzwasserbatterien liegt in der Energiedichte: Für die gleiche Menge gespeicherten Stroms benötigen sie rund doppelt so viel Platz wie Lithium-Ionen-Akkus. Grund dafür ist, dass mit wässrigen Elektrolyten nur eine rund dreimal tiefere Zellspannung im Vergleich zu Li-Ionen Batterien erreicht werden kann, da Wasser (H₂O) sich ansonsten in die Elemente Wasserstoff und Sauerstoff zersetzt. Und auch die Leistung – also die Menge Energie, die der Akku gleichzeitig zur Verfügung stellen kann – ist bei gleicher Kapazität nur halb so groß.

Ein Salzwasserakku mit zehn Kilowattstunden Kapazität – einer komfortablen Größe für Solaranlagen auf Einfamilienhäusern – kann lediglich zwei Kilowatt Leistung bereitstellen. Wer also nach Sonnenuntergang eine 60-Grad-Wäsche anstellen oder den Herd benutzen will, muss also wahrscheinlich etwas Strom aus dem Netz hinzukaufen. Auch für mobile Anwendungen wie Elektroautos oder gar tragbare Elektronikgeräte sind sie keine Alternative, sagt Helmut Mayer von Bluesky Energy: „Dort aber, wo Gewicht, Platz und Maximalleistung eine untergeordnete Rolle spielen, sind sie eine nachhaltige Alternative.“ Mit größeren Salzwasserspeichern lässt sich beispielsweise der recht konstante Strombedarf von Servern und Sicherheitsanlagen gut versorgen.

Vorteile in bestimmten Anwendungsbereichen

Salzwasserbatterien sind keineswegs eine neue Erfindung. Die ersten wurden etwa zeitgleich zur Lithium-Ionen-Technologie entwickelt, sind aber bisher kaum bekannt. Dabei können sie – auf die Lebensdauer gerechnet – preislich durchaus mit ihnen konkurrieren.

Der Bundesverband Energiespeicher BVES sieht Potenzial. „Salzwasserbatterien sind ein Technologieansatz, der in bestimmten Anwendungsbereichen seine spezifischen Vorteile sehr gut einbringen kann und damit einen berechtigten Platz innerhalb der Speicherbranche einnimmt“, heißt es auf en:former-Anfrage. Am Markt konnten sich die Produkte bisher allerdings kaum durchsetzen. Dies liegt zum Teil auch daran, dass sich momentan die Li-Ionen Technologie von der Zellchemie bis hin zu den Fertigungsprozessen aufgrund des Treibers Elektromobilität rasant weiterentwickelt – sowohl technisch als auch hinsichtlich der Kosten.

Einsatz in der Zukunft als Großspeicher

In der Schweiz arbeitet ein Forschungsteam daran, die Technologie weiter auszureifen: „Wir haben spezielle Salze gefunden, mit denen wir die maximal mögliche Spannung und die Energiedichte der Zelle verdoppelt haben“, erklärt David Reber von der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (EMPA). „Die hohe Sicherheit wässriger Elektrolyte verlieren sie dadurch nicht.“ Und auch die ohnehin lange Lebensdauer von Salzwasserbatterien habe sich dadurch noch einmal erhöht.

Unter Laborbedingungen sind diese Akkus aktuellen Batteriespeichern nahezu ebenbürtig, sagt Reber. Theoretisch ist sogar denkbar, dass Salzwasserbatterien einmal die Lithium-Ionen-Akkus in Elektroautos oder Handys ersetzen. Aber das ist nicht das primäre Ziel der EMPA-Forscher: „Wir sehen die Anwendung dieser Technologie in Großspeichern“, erklärt Reber, „Dort kompensieren die erhöhte Sicherheit und die niedrigeren Kosten die Defizite bei der Energiedichte.“

Bis zur Marktreife sei allerdings noch einiges zu tun, erklärt Reber: „Bis zur Auslieferung eines Produkts, das zum Beispiel Bleiakkus in stationären Speichern ersetzen kann, werden bestimmt noch drei Jahre vergehen.“