Wie funktioniert die Salzwasserbatterie?
Die Salzwasserbatterie besteht aus zwei Elektroden, von denen eine positiv und eine negativ geladen ist. Diese umgibt ein wässriger Elektrolyt aus Natriumsulfat und Wasser. Fließt Strom in die Batterie, wandern die Natrium-Ionen durch den Elektrolyten zur Anode. Dort reagieren sie zu Natrium-Atomen, die sich in die Struktur des Elektrodenmaterials einlagern.
Wird ein Verbraucher an den Salzwasser-Energiespeicher angeschlossen, geben die Natrium-Atome ein Elektron ab, wodurch sie sich wieder in Natrium-Ionen umwandeln. Sie wandern zurück zur Kathode, wo sie erneut zu Natrium-Atomen reagieren und sich in das Elektrodenmaterial einlagern.
Wie lässt sich Wasserstoff als Energiespeicher nutzen?
Um Wasserstoff als Energiespeicher einsetzen zu können, muss er aus seiner natürlichen Verbindung herausgelöst werden. Beim Energiespeicher für Photovoltaik geschieht das mithilfe der Wasserstoffelektrolyse, die Wasser durch das Anlegen elektrischer Spannung in seine Bestandteile aufspaltet. Der so gewonnene Wasserstoff lässt sich in geeigneten Behältern langfristig speichern. Für deren Aufstellung sind weder besondere Zulassungen noch Anmeldungen erforderlich.
Um aus Wasserstoff wieder elektrische Energie zu erzeugen, wird beim Energiespeicher für Photovoltaik eine Brennstoffzelle genutzt. In dieser läuft eine kontrollierte elektrochemische Reaktion ab, in der aus Wasserstoff und Sauerstoff Wasser(-dampf) erzeugt wird. Dabei entstehen sowohl Strom als auch Wärme.
Welche Vor- und Nachteile hat die Salzwasserbatterie als Energiespeicher?
Die Salzwasserbatterie gilt als derzeit sicherster, effizientester und umweltfreundlichster Energiespeicher für Photovoltaik. Sie ist zuverlässig, wartungsfrei und verträgt auch eine völlige Tiefenentladung. Ein weiterer Vorteil ist der geringe Energieverlust beim Speichern. Da die Energiespeicher weder brennen noch explodieren können, ermöglichen sie ein weites Temperatur-Toleranz-Fenster. Spezielle Bauvorschriften sind nicht einzuhalten. Die Nachteile bestehen im hohen Platzbedarf, den hohen Kosten für die Energiespeicherung und einer relativ kurzen Maximal-Speicherdauer.
Welche Vor- und Nachteile hat Wasserstoff als Energiespeicher?
Der größte Vorteil des Wasserstoffspeichers besteht darin, dass sich sehr viel Wasserstoff auf relativ kleinem Raum speichern lässt. Dadurch ist der Platzbedarf um einiges geringer als beim Salzwasser-Energiespeicher. Außerdem ermöglicht Wasserstoff eine langfristige Speicherung über Wochen bis Monate und kann daher auch saisonale Schwankungen abfangen. Demgegenüber stehen relativ große Energieverluste bei der Elektrolyse und ein bislang noch deutlich niedrigerer Wirkungsgrad gegenüber dem Energiespeicher auf Salzwasser-Basis.
Beide Energiespeicher-Arten haben ihre Daseinsberechtigung
Sowohl der Salzwasser-Energiespeicher als auch der Wasserstoffspeicher bieten Vorteile für die Energiewende. In vielen Fällen ist es sinnvoll, beide Technologien gleichzeitig zu nutzen: eine als Kurzzeit- und eine als Langzeit-Energiespeicher. Gemäß der nationalen Wasserstoffstrategie der Bundesregierung sollen Wasserstoffsysteme in Deutschland künftig flächendeckend implementiert und bis 2030 Wasserstoff-Erzeugungsanlagen mit bis zu 5 GW Gesamtleistung errichtet werden.
Mit Brennstoffzellen ist es übrigens nicht nur möglich, aus Wasserstoff Strom zu erzeugen. Als Bestandteil einer Brennstoffzellenheizung lassen sie sich auch sehr gut zur Wärmegewinnung nutzen. Setzen Sie sich gern mit GEBRO HERWIG in Verbindung, um mehr darüber zu erfahren.
