Was meinst du mit ressourcentechnisch? Falls du auf Lithium anspielst, das ist kein Problem, man kann Natrium-Akkus verwenden. Die haben zwar ne geringere Energiedichte als Lithium-Akkus, aber für stationäre Speicher ist das deutlich weniger relevant als z.B. für E-Autos. Und CATL hat neulich solche Natrium-Akkus als Energiespeicher vorgestellt, die auch wesentlich besser sind als Lithium-Akkus in Bezug auf Umgebungstemperatur (Lithium-Akkus funktionieren wesentlich schlechter bei sehr hohen und sehr niedrigen Umgebungstemperaturen) und Ladezyklen.
Dabei ging es mW. hauptsächlich um sogenannte “seltene Erden”, Kobalt und Nickel, die seit ein paar Jahren nicht mehr unbedingt für Li-Ion Batterien notwendig sind.
Z.B. gibt es LiFePO₄ / Lithium-Eisenphosphat (LFP) Akkus, die ohne Kobalt/Nickel/“seltene Erden” auskommen. Die Energiedichte ist zwar geringer, aber trotzdem groß genug.
Z.B. gibt es 1kWh 12,6V LiFePO₄ Akkus für Autos/Camper ab 200€ zu kaufen. Die können laut Hersteller 4000 Ladezyklen von 0-100% ab. Nur so als praktisches Beispiel, dass das nicht erst irgendwann™ marktreif wird.
Genau, schon seit Jahren kommt niemand mehr auf die Idee, LCO in stationären Anwendungen einzusetzen, da teurer, etwas unsicherer und kurzlebiger. Selbst die meisten Klein- bis Mittelklasse E-Autos werden inzwischen überwiegend mit LIPO4 ausgestattet. Kleinere Energiedichte und etwas schmalerer Temperaturarbeutsbereich sind ja für Großspeicher ohnehin eine sehr untergeornete Rolle.
Netter Nebeneffekt ist, dass man keine kritischen Rohstoffe und nur den Ausstoß der Hälfte der Treibhausgase in der Produktion pro kWh hat, wie bei LCO.
Auf die Natriumbatterien warte ich auch schon gespannt, aber die sollen laut CATL ja schon seit Jahren im Hochlauf sein und bisher gibts glaube nur ein paar Leuchtturmprojekte in China. Aber wenn der Durchbruch kommt, kommt er bestimmt so schnell wie der von LIPO4.
Auf jeden Fall krasser Boost für die Energiewende, dass Akkus und Erneuerbare so verdammt günstig sind, hätte ja auch anders sein können. Stellt euch das mal vor, als ob weltweit irgendwelche nennenswerten Kapazitätäten von den fossilen wegekommen wären, wenn der Preis nicht gestimmt hätte, wir wären noch viel mehr am Arsch, als wir es eh schon sind
Hab mir keine Gedanken darüber gemacht aber hast recht, normalerweise schreibe ich auch lfp (eigentlich schreibe ich es fast nie sondern spreche einfach Lithium-Eisenphosphat aus).
LCO und NMC sind allerdings nicht ganz das gleiche (TIL)… LCO ist die klassische Variante (heute noch in kompakten Geräten wie Smartphones verbaut) mit sehr hoher Energiedichte, bescheidener Haltbarkeit und höherer Wahrscheinlichkeit des thermischen Durchgehens.
NMC verbaut man heutzutage in E Autos wenn es kein LFP oder was exotisches ist. Da ist das Cobalt eben mit Nickel und Mangan gemischt. Macht die Sache haltbarer und spart Cobalt zu Lasten der Energiedichte. Ist von den Vor- und Nachteilen (nicht chemisch gesehen) her wohl ein Mittelding zwischen LCO und LFP.
Natrium ist ein sehr weit verbreitetes Element, das ist z.B. in Kochsalz enthalten. Und das kann man einfach aus Meerwasser gewinnen. Also weder präkäre Arbeitsbedingungen noch Mangelware.
Durch die E-Autos gibt es mittlerweile sehr günstige Batterien. Dieser recht große Speicher hat ungefähr die Batteriekapazität von 10.000 E-Autos. Im August war die fossile Stromerzeugung an einem Tag gut 500X größer, wobei auch teilweise Tagsüber Braunkohlestrom erzeugt wurde. Das sind dann aber trotzdem nur Batterien für 5Millionen Autos oder 10% der Autos(nicht nur E-Autos) die es in Deutschland gibt.
Vor allem aber sind Batteriespeicher super um kurze Netzschwankungen auszugleichen. Vor allem können sie halt auch als Stromverbraucher dienen, wenn mal etwas zu viel Strom erzeugt wird.
Kann dazu die Podcast Folge von den quarksscience cops empfehlen. Quintessenz ist: Batterien nutzen zum Ausgleich von Schwankungen innerhalb weniger Tage, was darüber hinaus geht am besten mit Wasserstoff Gaskraftwerken.
Mir wurde bisher immer beigebracht, dass elektrochemische Speicher die ungeeignetsten Technologie für solche Probleme wären
Massenfertigung von Batterien führt dazu das selbst eine theoretisch weniger effiziente Technologie, ökonomisch die beste Wahl ist.
Ökonomisch ja und das bestimmt nun mal leider die Realität. Aber Ressourcentechnisch ist das doch krass limitiert oder?
Was meinst du mit ressourcentechnisch? Falls du auf Lithium anspielst, das ist kein Problem, man kann Natrium-Akkus verwenden. Die haben zwar ne geringere Energiedichte als Lithium-Akkus, aber für stationäre Speicher ist das deutlich weniger relevant als z.B. für E-Autos. Und CATL hat neulich solche Natrium-Akkus als Energiespeicher vorgestellt, die auch wesentlich besser sind als Lithium-Akkus in Bezug auf Umgebungstemperatur (Lithium-Akkus funktionieren wesentlich schlechter bei sehr hohen und sehr niedrigen Umgebungstemperaturen) und Ladezyklen.
Aber müssen die Stoffe nicht unter kritischen Arbeitsbedingungen abgebaut werden und die geschätzten Vorkommen reichen nicht um den Bedarf zu decken?
Dabei ging es mW. hauptsächlich um sogenannte “seltene Erden”, Kobalt und Nickel, die seit ein paar Jahren nicht mehr unbedingt für Li-Ion Batterien notwendig sind.
Z.B. gibt es LiFePO₄ / Lithium-Eisenphosphat (LFP) Akkus, die ohne Kobalt/Nickel/“seltene Erden” auskommen. Die Energiedichte ist zwar geringer, aber trotzdem groß genug. Z.B. gibt es 1kWh 12,6V LiFePO₄ Akkus für Autos/Camper ab 200€ zu kaufen. Die können laut Hersteller 4000 Ladezyklen von 0-100% ab. Nur so als praktisches Beispiel, dass das nicht erst irgendwann™ marktreif wird.
Genau, schon seit Jahren kommt niemand mehr auf die Idee, LCO in stationären Anwendungen einzusetzen, da teurer, etwas unsicherer und kurzlebiger. Selbst die meisten Klein- bis Mittelklasse E-Autos werden inzwischen überwiegend mit LIPO4 ausgestattet. Kleinere Energiedichte und etwas schmalerer Temperaturarbeutsbereich sind ja für Großspeicher ohnehin eine sehr untergeornete Rolle. Netter Nebeneffekt ist, dass man keine kritischen Rohstoffe und nur den Ausstoß der Hälfte der Treibhausgase in der Produktion pro kWh hat, wie bei LCO. Auf die Natriumbatterien warte ich auch schon gespannt, aber die sollen laut CATL ja schon seit Jahren im Hochlauf sein und bisher gibts glaube nur ein paar Leuchtturmprojekte in China. Aber wenn der Durchbruch kommt, kommt er bestimmt so schnell wie der von LIPO4. Auf jeden Fall krasser Boost für die Energiewende, dass Akkus und Erneuerbare so verdammt günstig sind, hätte ja auch anders sein können. Stellt euch das mal vor, als ob weltweit irgendwelche nennenswerten Kapazitätäten von den fossilen wegekommen wären, wenn der Preis nicht gestimmt hätte, wir wären noch viel mehr am Arsch, als wir es eh schon sind
Ich finde es spannend, dass du LCO und LIPO4 als Kürzel für die einzelnen Zellchemien benutzt. Heutzutage sind doch NMC und LFP viel gängiger.
Hab mir keine Gedanken darüber gemacht aber hast recht, normalerweise schreibe ich auch lfp (eigentlich schreibe ich es fast nie sondern spreche einfach Lithium-Eisenphosphat aus).
LCO und NMC sind allerdings nicht ganz das gleiche (TIL)… LCO ist die klassische Variante (heute noch in kompakten Geräten wie Smartphones verbaut) mit sehr hoher Energiedichte, bescheidener Haltbarkeit und höherer Wahrscheinlichkeit des thermischen Durchgehens. NMC verbaut man heutzutage in E Autos wenn es kein LFP oder was exotisches ist. Da ist das Cobalt eben mit Nickel und Mangan gemischt. Macht die Sache haltbarer und spart Cobalt zu Lasten der Energiedichte. Ist von den Vor- und Nachteilen (nicht chemisch gesehen) her wohl ein Mittelding zwischen LCO und LFP.
Natrium ist ein sehr weit verbreitetes Element, das ist z.B. in Kochsalz enthalten. Und das kann man einfach aus Meerwasser gewinnen. Also weder präkäre Arbeitsbedingungen noch Mangelware.
Lithium kann gut sein, Natrium gibts genug, wird im Normalfall aus Salz hergestellt.
Durch die E-Autos gibt es mittlerweile sehr günstige Batterien. Dieser recht große Speicher hat ungefähr die Batteriekapazität von 10.000 E-Autos. Im August war die fossile Stromerzeugung an einem Tag gut 500X größer, wobei auch teilweise Tagsüber Braunkohlestrom erzeugt wurde. Das sind dann aber trotzdem nur Batterien für 5Millionen Autos oder 10% der Autos(nicht nur E-Autos) die es in Deutschland gibt.
Vor allem aber sind Batteriespeicher super um kurze Netzschwankungen auszugleichen. Vor allem können sie halt auch als Stromverbraucher dienen, wenn mal etwas zu viel Strom erzeugt wird.
Kann dazu die Podcast Folge von den quarksscience cops empfehlen. Quintessenz ist: Batterien nutzen zum Ausgleich von Schwankungen innerhalb weniger Tage, was darüber hinaus geht am besten mit Wasserstoff Gaskraftwerken.