Bislang scheitern Versuche, den Eigenverbrauch von Fotovoltaik-Anlagen oder Mini-Blockheizkraftwerken zu erhöhen und damit auch Einspeisespitzen abzupuffern in der Breite noch an der Lebensdauer und den Kosten von Batterien. Doch es tut sich viel: Dispatch Energy hat erste Batterien für Solaranwendungen marktreif, Solarworld hat mit der Auslieferung seines Sunpack begonnen. Forscher aus Europa und den USA forschen intensiv an weiteren Varianten.
Ein Budget von fünf Millionen Euro hat das neue Helmholtz-Institut zur Batterie-Grundlagenforschung im Säckel, das am 1. Januar 2011 seine Arbeit aufnimmt. Das Karlsruher Institut für Technologie und die Uni Ulm haben die Einrichtung gegründet, DLR und ZSW sind Partner. Das ZSW forscht seit Jahrzehnten anwendungsorientiert an Batteriematerialien, entwickelt neue Zellen und testet die Alltagstauglichkeit von Batterien in enger Kooperation mit der Industrie. Derzeit baut das Institut zudem ein Labor für Batterietechnologie für 27 Millionen Euro. Im Ulmer Zentrum will das ZSW dann verstärkt auf Ergebnisse aus der Grundlagenforschung der Uni Ulm zurückgreifen.
Akasol Engineering aus Darmstadt hat vor kurzem für sein Lithium-Ionen-Batteriesystem den eCarTec Award 2010 bekommen. Im März 2010 hatten die Hessen ihr Vorserienmodul fertiggestellt. Produkte in Kleinserie gibt es bereits, 2011 soll die Serienproduktion starten. Ein Automobilhersteller nutzt die Batterien bereits in einer Testflotte.
Dipatch Energy, eine Fraunhofer-Ausgründung, wird Mitte 2011 mit der Serienfertigung von Systemen für die Zwischenspeicherung von regenerativ erzeugtem Strom beginnen. Ziel sei es, jährlich über 1.000 Fotovoltaik-Haushalte mit Batteriesystemen auszustatten. Eine Großserienfertigung mit einer Gesamtkapazität von 250 Megawattstunden befindet sich in Planung.
Auch in den USA gibt es mit der zunehmenden Nutzung von Solarenergie und vor allem auch aufgrund der Elektroautos zunehmendes Interesse an langlebigen Batterien, die mit vielen Ladezyklen zurechtkommen. So hat Homeflow aus North Reading eine Zinkbromid-Batterie angekündigt, die 30 Kilowattstunden Strom speichert und für 7.500 Dollar angeboten wird. Im Preis ist ein Inverter enthalten. Wird das Gerät an eine Solaranlage mit Inverter angeschlossen, soll es weniger kosten.
Der Preis ist entscheidend, in den USA gelten derzeit 250 Dollar pro Kilowatt als entscheidende Marke für die Marktfähigkeit. Lithium-Ionen-Batterien liegen derzeit noch mindestens beim Vierfachen. Der deutsche Hersteller Dispatch Energy nennt derzeit keine Preise.
Auch Toyota mischt beim Rennen um die Batterietechnik der Zukunft mit. Das Unternehmen hat Prototypen von Festkörperbatterien mit Kristallmembranen aus Lithium-Cobalt-Dioxid entwickelt. Planar aus Orlando in Florida nimmt ebenfalls für sich in Anspruch, billige Batterien auf Basis von Kristallen entwickeln zu können.
| Anlage | =<30kW | 30-100kW | >100-1000kW |
|---|---|---|---|
| auf/an Gebäuden oder einer Lärmschutzwand | 28,74 ct/kWh | 27,34 ct/kWh | 25,87 ct/kWh |
| Eigenverbrauch anteilig bis 30% | 12,36 ct/kWh | 10,96 ct/kWh | 09,49 ct/kWh |
| Eigenverbrauch anteilig über 30% | 16,74 ct/kWh | 15,34 ct/kWh | 13,87 ct/kWh |
Das Akku-Start-up Amprius hat eine Batterie entwickelt, die nach eigenen Angaben rund das Doppelte der Energiemenge herkömmlicher Stromspeicher vorhalten soll. Das wird durch nanostrukturierte Silizium-Anoden möglich, die die bislang üblichen Kohlenstoff-Anoden ersetzen, berichtet das Magazin Technology Review. Amprius hat aber vor allem mobile Endgeräte im Fokus. Im Test konnten die Silizium-Anoden bis zu dreimal so viel Energie speichern wie Kohlenstoff-Anoden", so Technology Review.
In Deutschland haben Solarworld und die Conergy-Tochter Enversum entsprechende Lösungen mit Batterie-Puffern für Solaranlagen entwickelt. Conergy will Lithium-Ionen-Batterien zur Zwischenspeicherung von Solarstrom bis in zwei Jahren marktreif haben. Solarworld hat sein Sunpack seit dem zweiten Halbjahr 2010 auf dem Markt. Erste Produkte werden derzeit ausgeliefert. Die Kölner gehen von einer Lebensdauer von zirka 10 Jahren aus. Eine Batterie mit der kompletten Lebensdauer lasse sich nicht zu vertretbaren Preisen anbieten, so das Unternehmen.
Derzeit verwendet Solarworld als Solarspeicher Bleiakkus mit einer Kapazität von sieben Kilowattstunden. Später sollen ebenfalls Lithium-Ionen-Batterien zum Einsatz kommen.
Der Batterieexperte Saft testet im EU-Projekt Sol-Ion nachfragesteuerte Energiespeicher. Bislang kommen die Lithium-Ionen-Akkus des Unternehmens im Fahrzezgbereich zum Einsatz. Der deutsche Wechselrichterhersteller Voltwerk ist ebenfalls an Sol-Ion beteiligt. Die Versuche mit dem Speichern von Solarstrom laufen seit 2008. Erste Ergebnisse haben eine Verdoppelung des Eigenverbrauchsanteils von Solarstrom ergeben.
von unserer Redakteurin Pia Grund-Ludwig