Batterie-Lebensdauer

PV-Module haben nachweislich eine Lebensdauer von 25 Jahren und mehr. Wenn man nun ein Privatkraftwerk entwirft, sollten alle Komponenten aufeinander abgestimmt sein. Batterien, deren Lebensdauer in etwa derjenigen von Handy-Batterien entspricht, gehören nicht in so ein Gesamtbild.

Unter SoC (State of Charge) versteht man den Ladestand des Akkus. Ein SoC 100 bedeutet die Batterie ist voll, SoC 20 ein Ladestand von 20%. Die Lebensdauer wird häufig in Zyklen angegeben, ein Zyklus entspricht einem Entladevorgang und wieder vollständigem Laden: SoC 100 -> SoC ~0 -> SoC 100

Bleiakkus in einem Auto haben eine Lebensdauer von ca. 200 bis 500 Zyklen. Da sie aber für gewöhnlich nicht tiefentladen werden (für einen Startvorgang verliert die Batterie nicht mehr als 5%), schaffen sie auch bis zu 2000 solcher mini-entlade-Zyklen. Sonst müssten Sie ja eine Autobatterie jedes Jahr wechseln.

Lithium-Eisenphosphat Batterien gehören zu den langlebigsten und sichersten Batteriechemien die wir kennen. Hinsichtlich maximaler Lebensdauer gibt es derzeit nur 3 Batteriechemien

• Nickel-Eisen Akkumulatoren (bis 50 Jahre)
• Lithium-Eisenphosphat (ca. 20-25 Jahre)
• Lithium-Titanat (unbekannt da neue Technologie, aber geschätzt 50 Jahre)

Die von uns projektierte Lebensdauer für ein Privatkraftwerk beträgt 25 Jahre. Es würde keinen Sinn machen Komponenten zu verwenden, welche deutlich unter- oder oberhalb dieser Lebensdauer liegen.

Nickle-Eisen (NiFe) Akkumulatoren haben wir zwar aufgrund ihrer längeren Lebensdauer erwogen, jedoch wegen anderer Parameter wieder als Lösung verworfen. NiFe Akkus sind zwar eine sehr alte und erprobte Technologie, aber ziemlich wartungsintensiv und gasen bei Überladung extrem aus (Knallgasgefahr). Diese Eigenschaft wird vielleicht irgendwann Verwendung finden in großen Speichersystemen von Energieversorgern (Stichwort Battolyser - ein Zwitter zwischen Batterie und Elektrolyseur), aber  als Solarspeicher für die häusliche Nutzung taugt das nicht.

Lithium-Titanat ist eine sehr spannende und vielversprechende Technologie, welche wir sehr genau beobachten. Leider sind die Preise derzeit gut doppelt so hoch wie bei Lithium-Eisenphosphat und es fehlt auch noch die Langzeiterfahrung mit dieser Batteriechemie (und Herstellern). Nicht zuletzt sind die verfügbaren Zellen (Rundzellen, prismatische Zellen nur geringer Kapazität) nicht sehr praktikabel.

Im Endergebnis stellt nach unserer Meinung derzeit LiFePO die optimale Batteriechemie auch hinsichtlich Lebenserwartung dar. Aber damit beginnt die Sache erst.

Die richtige Batteriechemie ist nämlich nur die Grundlage. Man kann mit einer Batterie "schlecht" und "gut" umgehen und so weiter Einfluss auf ihre Lebensdauer nehmen. Genau das ist es, was wir uns bei PetaJoule vorgenommen haben. Man nehme gute Ingredienzen:

• gute Batteriechemie
• sehr gutes Lademanagement
• durchdachtes Batterie-Monitoring
• bestmögliche Balancierung (aktiv, DC/DC) der Zellen
• sinnvolle Dimensionierung

und mache daraus eine der besten Batterie-Technologien auf dem Markt.