Technologievergleich: Welche Batterie passt zu welcher Anwendung?
Ob besonders klein, leicht, schnellladefähig, leistungsstark oder langlebig: Die Anforderungen an Batterien variieren je nach Einsatzgebiet. So gibt es nicht die eine Zelle für alle Anwendungen, aber für jede Anwendung eine spezielle Zelle. Doch welches Energiespeichersystem eignet sich für welche Nutzung und welche Technologien ergänzen die den Markt dominierenden Lithium-Ionen-Batterien? Welche innovativen Systeme verringern geopolitische Abhängigkeiten sowie den Verbrauch kritischer Rohstoffe? Diesen Fragen gingen Dr. Gerhard Hörpel, Berater bei der GBH Energy GmbH, und Dr. Christoph Neef, Wissenschaftler und Projektleiter am Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI in der MEET Akademie Online am 15. Mai 2025 nach.
Alternative Zellchemien erhöhen Nachhaltigkeit von Batterien
In seinem Vortrag „Leistung, Lebensdauer, Ladezyklen: Welche Batterie hält, was sie verspricht?“ stellte Dr. Gerhard Hörpel die Kriterien für die richtige Auswahl eines Energiespeichersystems vor – und welche Probleme diese mit sich bringen. Dabei beleuchtete er auch die Frage, wie die Energie der Sonne verstärkt genutzt und gespeichert werden kann. „Eine vielversprechende Möglichkeit ist das bidirektionale Laden, bei dem der beispielsweise über eine private PV-Anlage gewonnene Strom zunächst in der Batterie eines E-Autos gespeichert und bei Bedarf wieder ins heimische oder öffentliche Stromnetz abgegeben wird“, erläuterte Hörpel. Diese als „Vehicle-to-Home“ bzw. „Vehicle-to-Grid“ bekannte Technik trägt zur Kostensenkung bei und erhöht den Eigenverbrauchsanteil sowie den Autarkiegrad privater Haushalte. „Die Alterungseffekte der Zellen sind dabei im Vergleich zur Kostenersparnis vernachlässigbar“, so Hörpels Einschätzung.
Um nachhaltige Batteriechemien für mobile und stationäre Anwendungen jenseits von Lithium ging es im Vortrag von Dr. Christoph Neef. Neben ökologischen Gründen sprechen auch starke Preisschwankungen bei kritischen Rohstoffen wie etwa Lithium oder Cobalt sowie ihre Verfügbarkeit für die Entwicklung alternativer Zellsysteme. „Erfolgversprechend sind etwa Natrium-Ionen-Systeme, die in ihrer Performanz an Lithium-Ionen-Batterien heranreichen, auch wenn die Energiedichte aktuell noch geringer ist“, erklärte Neef. Welche Rolle diese Batterien aber in Zukunft spielen werden, hängt seiner Einschätzung nach von Faktoren wie der Technologiereife, dem Marktpotential und den Nachhaltigkeitsvorteilen gegenüber anderen Systemen ab. „Die Natrium-Ionen-Batterien könnten in vielen Anwendungen die Lithium-Ionen-Batterien ersetzen, es fehlt allerdings noch an Produktionsmöglichkeiten“, bilanzierte Neef. Für spezielle Einsatzgebiete, z.B. für Elektro-PKW mit besonders hoher Reichweite oder für Fluganwendungen, sieht er auch in Feststoffbatterien eine aussichtsreiche Alternative. „In den nächsten fünf bis zehn Jahren wird sich zeigen, welche Technologien den Transfer in den Markt schaffen und inwieweit eine Diversifizierung anhand der unterschiedlichen Anwendungen wirklich stattfindet“, so Neefs Prognose.
Nächste MEET Akademie Online im Herbst 2025
Im Herbst 2025 findet die 24. MEET Akademie Online statt. Das Thema wird noch bekannt gegeben. Ausgerichtet wird die kostenfreie MEET Akademie vom MEET Batterieforschungszentrum der Universität Münster.