Stromspeicher spielen eine wichtige Rolle, um den Eigenverbrauch von Solarstrom zu erhöhen und die Energieautarkie zu fördern. Es gibt unterschiedliche Varianten von Stromspeichern, die jeweils unterschiedliche Eigenschaften und Einsatzmöglichkeiten bieten. Wir stellen hier die wichtigsten Batterietypen mit ihren Vor- und Nachteilen vor.  

Lithium-Ionen-Speicher

Lithium-Ionen-Speicher sind vor allem durch ihre Verwendung in tragbaren Elektrogeräten wie Smartphones, Laptops oder Tablets bekannt. Sie bestehen aus Metalloxiden an der positiven Elektrode und Graphit an der negativen Elektrode, die durch einen Separator getrennt sind. Die Lithium-Ionen-Zellen ermöglichen es, dass Elektronen durch den Separator fliessen können, was eine effiziente Stromerzeugung ermöglicht.

Vorteile:

• Hoher Wirkungsgrad: Lithium-Ionen-Speicher zeichnen sich durch eine hohe Effizienz aus, was sie zu einer bevorzugten Wahl für Solarstromspeicher macht.
• Geringes Gewicht: Sie sind leichter als viele andere Speicherarten, was die Installation und Handhabung vereinfacht.
• Lange Lebensdauer: Diese Speicher bieten eine hohe Zyklenfestigkeit, was bedeutet, dass sie viele Lade- und Entladezyklen überstehen können, bevor ihre Kapazität merklich abnimmt.
• Verwendung in Elektroautos: Aufgrund ihrer hohen Energiedichte sind sie auch die bevorzugte Wahl für Elektroautos.

Nachteile:

• Kosten: Die Materialien, insbesondere das Lithium, machen diese Speicher im Vergleich zu anderen Varianten teurer. Dies könnte langfristig jedoch durch sinkende Produktionskosten ausgeglichen werden.

Salzspeicher

Salzspeicher bieten eine nachhaltigere Alternative zu den gängigen Batteriespeichern. Unter den Begriff Salzspeicher fallen vor allem zwei Technologien: der Salzwasserspeicher und der Salz-Nickel-Speicher.

• Salzwasserspeicher: Diese Speicher verwenden ein wässriges Elektrolyt aus Natriumsulfat und Wasser, um die Energie zu speichern.
• Salz-Nickel-Speicher: Hierbei kommen Kochsalz und Nickel zum Einsatz, um die Speicherkapazität zu erreichen.

Vorteile:

• Nachhaltigkeit: Alle Bestandteile sind ungiftig und umweltfreundlich, die Speicher können nach ihrem Einsatz vollständig recycelt werden.
• Sicherheit: Salzspeicher sind sehr sicher, da sie weder brennen noch explodieren können.
• Weniger Kapazitätsverlust: Eine Tiefentladung schadet diesen Speichern nicht, was die Lebensdauer zusätzlich verlängert.

Nachteile:

• Kosten: Der Preis für Salzspeicher liegt noch immer etwas höher als für Blei-Akkus, obwohl sie tendenziell günstiger als Lithium-Ionen-Speicher sind.

Blei-Akkus

Blei-Akkus gehören zu den ältesten und bekanntesten Stromspeichertechnologien. Sie sind vor allem in der Automobilindustrie als Starterbatterien verbreitet. Man unterscheidet hierbei zwischen dem Blei-Säure-Akku und dem Blei-Gel-Akku.

Vorteile:

• Günstiger Preis: Blei-Akkus sind im Vergleich zu anderen Speichern verhältnismässig preiswert und bieten eine kostengünstige Möglichkeit zur Speicherung von Solarstrom.
• Hohe Stromstärken: Sie können in kurzer Zeit hohe Stromstärken liefern.

Nachteile:

• Kurze Lebensdauer: Die Lebensdauer von Blei-Akkus ist im Vergleich zu Lithium-Ionen-Speichern deutlich kürzer, da sie nur eine begrenzte Anzahl von Lade- und Entladezyklen überstehen.
• Hoher Platzbedarf: Blei-Akkus sind relativ schwer und voluminös, was sie für den privaten Haushalt weniger geeignet macht.

Redox-Flow-Speicher

Redox-Flow-Speicher, auch als Flüssigbatterien bekannt, nutzen eine Flüssigkeit, die in zwei separaten Tanks aufbewahrt wird und während des Lade- und Entladeprozesses durch eine galvanische Zelle fliesst. Die Reaktionen, die die Energie speichern und freisetzen, erfolgen durch Oxidation und Reduktion.

Vorteile:

• Geringe Selbstentladung: Diese Speicher haben den Vorteil, dass die Elektrolyte nicht so schnell entladen, was zu einer besseren Energieerhaltung führt.
• Hoher Wirkungsgrad: Mit einem Wirkungsgrad von etwa 80 % sind Redox-Flow-Speicher sehr effizient.
• Skalierbarkeit: Die Speicherkapazität lässt sich flexibel anpassen, da die Tanks beliebig befüllt werden können.

Nachteile:

• Kosten und Gewicht: Redox-Flow-Speicher sind derzeit noch relativ teuer und schwer, was sie für den Privatgebrauch weniger attraktiv macht.

Sonstige Lösungen

Neben den gängigen Stromspeichern gibt es noch einige weitere Lösungen, die aber vor allem in grösseren, industriellen Massstäben zum Einsatz kommen. Hierzu zählen:

• Wasserstoffspeicher: Strom wird durch Elektrolyse in Wasserstoff und später wieder in Strom umgewandelt.
• Pumpspeicherkraftwerke: Diese Art der Speicherung wird vor allem in grossem Massstab genutzt und basiert auf der Speicherung von Wasser in höhergelegenen Reservoirs.
• Druckluftspeicher: Strom wird genutzt, um Luft zu komprimieren, die später wieder entweichen und Strom erzeugen kann.
• Schwungradspeicher: Diese Technologie speichert Energie in Form von kinetischer Energie in einem rotierenden Rad.

Diese Technologien kommen derzeit jedoch meist nicht für den privaten Haushalt zum Einsatz, sondern sind auf grössere industrielle oder gesellschaftliche Anwendungen ausgelegt.

Die Wahl des richtigen Stromspeichers hängt von verschiedenen Faktoren wie Kosten, Lebensdauer, Effizienz und Platzbedarf ab. Für den Hausgebrauch sind Lithium-Ionen-Speicher aufgrund ihrer hohen Effizienz und geringen Grösse besonders beliebt, während Salz- und Blei-Akkus als kostengünstigere Alternativen in Betracht gezogen werden können.