Lithium-Speicher für die Solaranlage – eine sinnvolle Anschaffung?

Immer mehr Eigenheimbesitzer entscheiden sich heute für die Installation einer Solaranlage. Steigende Strompreise sind dafür ebenso ein Grund wie ein anwachsendes Verantwortungsgefühl gegenüber der Umwelt und den Ressourcen unserer Welt. Zudem sind Solarstromanlagen in den vergangenen Jahren immer günstiger geworden, was die Hemmschwelle für diese Investition herabgesetzt hat.

Wozu ein Energiespeicher?

Zum Betrieb einer Solaranlage sind nicht nur Photovoltaikmodule, sondern auch Solarstromspeicher erforderlich. Theoretisch könnte man solch eine Anlage auch ohne Energiespeicher betreiben, doch dadurch müsste man bedeutende Nachteile in Kauf nehmen. In Zeiten größter Sonnenaktivität würde Potential zur Stromgewinnung verschenkt, während man in den Nachtzeiten trotzdem auf Energie aus dem Netz angewiesen wäre. Die volle Rentabilität besitzt eine Solarstromanlage daher nur mit einem dazugehörigen Solarspeicher. Lithium-Akkus haben in den letzten Jahren als Speicherlösung für Solaranlagen eine immer größere Popularität gewonnen und treten inzwischen als gleichwertige Alternative zum bekannten Blei-Speicher auf.

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So funktioniert der Lithium-Speicher

Die elektrochemische Reaktion, die in Lithium-Akkus abläuft, ist vergleichsweise einfach zu erklären. Beim Ladevorgang wandern die Lithium-Ionen durch einen Elektrolyten von einer Elektrode zur anderen und bleiben dort haften. Beim Entladen bewegen sich die Lithium-Ionen in umgekehrter Richtung und setzen so die gespeicherte Energie wieder frei. Die Elektroden bestehen dabei meist aus Graphit, aber auch Modelle mit Eisen- oder Kobalt-Leitern sind auf dem Markt erhältlich.

Die Vorteile der Lithium-Akkus

Die Vorteile von Lithium-Speichern gegenüber anderen Lösungen sind immens. Zum einen haben sie eine höhere Lebensdauer als Blei-Akkus. Gegenwärtige Modelle können bis zu 20 Jahre lang als Stromspeicher eingesetzt werden. Die Anzahl der möglichen Ladezyklen ist ebenfalls viel größer als bei Blei-Akkus. Außerdem können die Lithium-Speicher tiefer entladen werden, ohne dabei permanente Schäden zu erleiden. Moderne Lithium-Speicher weisen dabei praktisch keinen Memory-Effekt mehr auf und haben eine geringe Selbstentladungstendenz. Bei gleicher Speichermenge sind Akkus aus Lithium zudem kleiner und leichter als Blei-Batterien. Dadurch nehmen sie im Haushalt weniger Platz weg und es können bei gleichem Raumbedarf Anlagen mit größerer Kapazität installiert werden. Der Wirkungsgrad ist ebenfalls deutlich höher als bei Blei-Akkus. Diese können nur ca. 80 Prozent des eingehenden Stroms speichern, den Rest geben sie als Abwärme an die Umgebung ab. Lithium-Batterien haben heute Wirkungsgrade von 90 bis 95 Prozent. Da sie nicht ausgasen, müssen sie anders als Blei-Batterien auch nicht ausschließlich in gut belüfteten Räumen installiert werden.

Bildquelle: Tesla
Bildquelle: Tesla

Der Tagesverlauf mit einem Solarstromspeicher

Bildquelle: Sonnen
Bildquelle: Sonnen

Nachteile von Batterien auf Lithium-Basis

Allerdings haben diese Energiespeicher auch einige Nachteile. Der Hauptgrund dafür, sich gegen Photovoltaikspeicher auf Lithiumbasis zu entscheiden, dürfte nach wie vor der hohe Preis sein. Momentan liegt der Kostenunterschied zwischen Photovoltaikspeichern aus Blei beziehungsweise Lithium etwa beim Faktor 2,5. Allerdings wird dieser Unterschied durch die beinahe doppelt so lange Lebensdauer der Lithium-Akkus auch wieder ausgeglichen, was sich jedoch erst nach vielen Jahren der Nutzung amortisierend auswirkt.

Natürlich können durch vom Staat geförderte Zuschüsse, etwa durch die KfW-Bank, die Kosten für die Anschaffung gemindert werden, doch diese Vorzüge gelten auch für die billigeren Akkus aus Blei. Verursacht werden die Kosten sowohl durch die Rohstoffe als auch durch die aufwändige Ladeelektronik, ohne die dieser Energiespeicher nicht funktionsfähig wäre. Lithium reagiert übrigens stark mit Luft und Wasser, es kann dabei zu explosiven Reaktionen kommen. Der enthaltene Elektrolyt ist überdies brennbar. Von unbeschädigten Solarstromspeichern geht bei sachgerechter Behandlung jedoch praktisch keine Gefahr aus.

Zu guter Letzt ist auch die Umweltbilanz von Lithium-Akkus nicht unproblematisch. Lithium, sowie das außerdem zur Herstellung benötigte Metall Cobalt, sind seltene Rohstoffe. Außerdem sind sie gesundheitsschädlich, das Recyceln von Lithium-Batterien ist daher kompliziert. Demgegenüber steht die Tatsache, dass dieser Batterietyp jahrelang seinen Dienst verrichten kann, ohne ersetzt werden zu müssen, sodass Lithium-Speicher wesentlich seltener recycelt werden müssen als ihr Pendant auf Blei-Basis.

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Fazit

Schlussendlich sprechen viele Argumente für den Lithium-Ionen-Speicher als Alternative zum blei-basierten Akku, zumal die Lithium-Speicher ständig leistungsfähiger und besser werden. Ihre eigenen rasanten Fortschritte bergen jedoch auch Grund zum Zögern: Die Entwicklung ist hier noch lange nicht zu Ende. Die Preise für Lithium-Ionen-Speicher sind in den letzten drei Jahren um 30 Prozent gefallen. Prognosen gehen davon aus, dass bis zum Jahr 2020 noch einmal mit Preisreduktionen um 50 Prozent zu rechnen ist. Die Speicherdichten und Wirkungsgrade der Akkus werden außerdem weiter zunehmen, wenn auch hier bereits ein hohes Niveau erreicht ist. Ob die Anschaffung eines Lithium-Speichers für die eigene Anlage bereits sinnvoll ist oder zunächst auf den günstigeren Blei-Speicher gesetzt werden sollte, um in einigen Jahren auf ein besseres und bis dahin günstigeres Lithium-Modell umzusteigen, liegt im Auge des Betrachters. Passende Neu- oder Gebrauchtvarianten sowie Restposten, Lager- und B-Ware sind in jedem Fall auf dem Onlinemarktplatz SecondSol zu finden.