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Eine neue Keramikbatterie des Fraunhofer IKTS steht kurz vor der Markteinführung. Diese Feststoffbatterie ist robust, günstig und recyclingfähig. Sie wird bereits in der Praxis erprobt, etwa im Thüringer Quartiersprojekt smood – smart neighborhood.
Nachhaltige Batterie aus Kochsalz und Nickel
Die neue Batterie hat einen keramischen Festkörperelektrolyt und basiert auf Kochsalz und Nickelpulver, beides Stoffe, die in Deutschland gut verfügbar und günstig sind. Alle Materialien sind zudem nahezu vollständig recyclingfähig. Zusätzlich gilt die Batterie als wartungsfrei und extrem sicher. Ihre erwartete Lebensdauer liegt bei zehn Jahren, etwa 4.500 Ladezyklen.
Optimaler Stromspeicher für das Quartiersprojekt smood
Das Fraunhofer IKTS erprobt die neue Batterie im nachhaltigen Quartiersprojekt smood, bei dem das Fraunhofer dem Verbundprojekt Estorage angehört. Dieser Bereich beschäftigt sich unter anderem mit der Quartiersanalyse, Wärmeerschließung und der Planung der Energiespeicherung. Dort sieht man die nachhaltige Keramikbatterie als optimalen Stromspeicher für das Quartiersprojekt. Smood sucht eine sichere und ökologische Methode zur Stromspeicherung, die beim Wirkungsgrad mit aktuellen Lösungen auf dem Markt mithalten kann.
Dr. Roland Weidl, Abteilungsleiter Systemintegration und Technologietransfer am Fraunhofer IKTS, sagt: „Insbesondere in Thüringen werden zur Zeit Pilotprojekte geplant, in denen eine Anwendung der neuen Technologie demonstriert werden soll, beispielsweise im Personen-Nahverkehr oder auch bei Energieversorgern. Ein Paradeprojekt stellt natürlich der Thüringer Wachstumskern smood mit der Anwendung als Stromspeicher in Quartieren für die sozial verträgliche, energetische Sanierung dar.“ Mit smood wollen die Projektparner eine warmmietenneutrale, energetische Objektsanierung realisieren, die zum Erreichen der Klimaziele beiträgt.
Weiterentwicklung einer bekannten Batterietechnologie
Neu ist diese Art Batterie übrigens nicht, es gab sie schon in den 1980er Jahren. In den 1990ern setzte sich jedoch die Lithium-Ionen-Technologie durch, die bis heute führend ist. Auf der Suche nach nachhaltigen Alternativen haben die Forscher am IKTS die Technologie allerdings weiterentwickelt und optimiert. Damit ist eine wesentlich höhere Produktivität möglich. Dem IKTS ist es gelungen, die Speicherkapazität auf 100 Amperestunden zu steigern und somit fast zu verdreifachen. Die Kosten der Batterie liegen bei etwa 100 Euro je Kilowattstunde, während ein Lithium-Ionen-Heimspeicher bis zu zehnmal so teuer sein kann. Die Demonstration der Keramikbatterie bei smood ist dabei nur der Anfang. Ab 2021 ist die Erprobung in größeren Projekten geplant.
Quellen / Weiterlesen
Keramik-Batterie: Neuentwicklung für Quartierskonzepte | Solarserver
Hermsdorfer Keramik-Batterie für smood | ThEEN e.V.
Keramische Stromspeicher vor Markteinführung | Springer Professional
Bildquelle: © Fraunhofer IKTS
„Diese Festkörperbatterie ist robust, günstig und recyclingfähig.“
Jetzt kommen wir in die richtige Richtung. Das ist es, worauf wir warten sollten, anstatt noch mehr giftigen Dreck aus der Erde graben und in die Biosphäre bringen. Dann lieber CO2, das wird wenigstens wieder abgebaut, wenn wir die Pflanzen leben lassen. Die aktuellen Lithium Cobalt Akkus sind vielleicht robust, aber weder günstig noch recyclingfähig. Mag sein dass sie das mal werden und man dann auch weiß, wie viel Aufwand das ist, aber noch ist das nicht der Fall, auch wenn einige Spammer hier das ständig schönreden wollen.
Umweltschutz soll nicht durch anderweitige Umweltzerstörung erfolgen, das hatten wir alles schonmal.
Der einzige kleine Wermutstropfen hier bei diesen Batterien ist die Verwendung von Nickel. Nickelminen sind große Umweltverschmutzer, weit mehr Abraum und giftige Grubenwässer als Eisen- oder Kohlebergwerke. Aber immerhin ist Nickel-Recycling gängige Praxis.
@Rainer Pröbstl
Lesen Sie bitte zunächst (als Beispiel) folgenden Bericht und korrigieren Sie bitte ihre Aussage bzgl. Recyclingfähigkeit:
https://www.faz.net/aktuell/technik-motor/technik/so-werden-lithium-ionen-akkus-recycelt-16454686.html?printPagedArticle=true#pageIndex_2
Die Nutzungsdauer von LiIon-Akkus beträgt durchschnittlich etwa 20 Jahre und gleichzeitig steigen die Preise für benötigte Rohstoffe aufgrund steigender Nachfrage in den nächsten Jahren. Daher werden diese Anlagen allein schon aus wirtschaftlichen Gründen praktisch automatisch entstehen.
JEDER Rohstoff ist ein großer Umweltverschmutzer.
Die selektive Verteufelung einzelner Stoffe ohne irgendwelche Begründungen hilft nicht weiter.
Und hör bitte auf, zu erzählen, Li-Co-Akkus seien nicht recyclingfähig. Das ist falsch und war auch falsch.
Vielleicht fällt es Dir auf, dass es praktisch noch keinerlei Akkus gibt, die wirklich ihr Lebensende erreicht haben. Diese Deine Fixierung ist nicht besonders hilfreich.
Und wenn wir immer warten wollten, bis Dir alles schön erscheint, würde noch kein einziges eAuto auf den Straßen fahren.
100 Amperestunden pro kg?
Rainer Pröbstl Wie bitte??? Lithiumakkus können heute schon zu 96% recycelt werden. Die restlichen 4% sind die Plastik-Separatorfolie. Diese wird verbrannt. https://www.youtube.com/watch?v=pwoRxee97Rs&t=13s
oder https://www.elektroauto-news.net/2020/li-cycles-erste-lieferung-recyceltes-batteriematerial?fbclid=IwAR0zlrNg8fpei1GZi_vh9pAbOeaJ7mp7wsdqAUjRlEmz8k_ML98wg1LEEY0
Das klingt ja soweit erst mal gut.
Wie sieht es denn mit der notwendigen Masse aus, wie groß und schwer wird so eine Batterie im Vergleich sein?
Die Batterie soll billiger sein und ein Lithium-Ionen Heimspeicher bis zu 10 x teurer?
Gleichzeig wird berichtet das Tesla und Asiaten Lithium Batterien für E Auos in Kürze für 100$/kWh produzieren wollen.
Wie passt das zusammen?
Sind bei dem og. Speicher die Kosten nur für Batterie ohne Wechselrichter etc. gerechnet oder bei einem kompletten funktionstüchtigen Heimspeicher ?
@Peter Wulf:
Ich stimme vollkommen zu, dass der Satz in der News oben sehr irreführend bzw. tendenziös ist. Der Teufel liegt wohl bewusst in der Detailformulierung:
„[…], während ein Lithium-Ionen-Heimspeicher bis zu zehnmal so teuer sein KANN.“
Ja klar, er KANN aber auch nur halb so teuer sein. Also ist die Aussage total sinnfrei und sinnlos. Alles was man aus der News ziehen kann, ist dass eine neue (weiterentwickelter) Keramik-Batterie (Speicher) evtl. einen ähnlichen Preis besitzen wird, wie ein Speicher auf Lithium Ionen Basis. Wirklich sagen kann man das aber erst, wenn es ein wirklich kaufbares Produkt gibt.
@Wännä:
Li-Co-Recycling findet praktisch nicht statt. Eine Versuchsanlage in Holland, eine in Deutschland und vllt noch zwei, drei andere im Experimentalstadium, das wars. In dem von Ihnen verlinkten Artikel steht klar:
„Für das Recycling werden derzeit zwei grundsätzlich unterschiedliche Verfahren diskutiert.“
Heißt auf deutsch die Akkus werden noch immer als Sondermüll endgelagert. Ich weiß dass das vielen Leuten sauer aufstößt, aber Wunschdenken bringt nichts.
Das wird sich zukünftig vielleicht ändern, das ist eine Frage der technischen Umsetzung, des Geldes und des Energieaufwandes. Sind letztere zu hoch, wird nicht recycelt sondern weiter deponiert.
Deshalb denke ich, ist es besser, auf den erwähnten Nickelkeramik-Akku zu setzen als den Li – Co Weg zu beschreiten.
Es fallen ja praktisch noch keine Akkus an. Die halten um die 10 Jahre im Auto, und vor 6 Jahren hatten wir 10.000 eAutos. Das ist praktisch noch nichts.
Außerdem kommen dann nochmal mindestens 10 Jahre second life.
Zeig uns doch mal bitte die Halden, auf denen die Akkus angeblich gelagert werden. Sonst muss ich davon ausgehen, dass das alles heiße Luft ist.
Es gibt keinerlei technische Probleme beim Recycling, die nicht leicht lösbar wären. Reine Metallurgie.
Der Unsinn mit Ni-Cd zeigt deutlich, dass Du nicht auf der Höhe der Zeit bist. Hätten die Ni-Cd-Akkus annähernd die gewünschten Eigenschaften, wären sie längst Marktführer bzw. hätten die Marktführerschaft nie abgegeben.
Und über Cadmium brauchen wir uns ja nicht mehr groß zu unterhalten: „Sein Anteil an der Erdkruste beträgt nur etwa 3 · 10^−5 %.“ Also Größenordnungen unter Lithium. Und aus toxikologischer Sicht ist es auch nicht gerade ein Musterknabe.
Manchmal beschleicht mich das Gefühl, Du hast Ni-Cd-Aktien…
Wie verquer Dein Blick auf die Geschichte ist, zeigt sich, wenn man weiß, dass für Nickel (den man ja dann zigfach mehr braucht als heute) die berüchtigten Mangan-Knollen abgebaut werden müssten, was auf Jahrzehnte das extrem empfindliche Ökosystem auf dem Meeresboden vernichten würde. Nickel gibt es kaum mehr als Lithium, und es wird für viel mehr Zwecke eingesetzt.
Und die Nickel-Gewinnung blendest Du auch elegant aus: „Diese müssen jedoch aufwändig per Hochdruck-Säurelaugung (englisch high pressure acid leaching) gewonnen werden.“ Wo bleiben da die Bedenken?