Bedeutende Fortschritte bei der Entwicklung einer Aluminium-Batterie meldet die TU Bergakademie Freiberg. Das Forschungsteam hatte es sich zur Aufgabe gemacht, einen kostengünstigen und nachhaltigen Energiespeicher zu entwickeln, dessen Materialien gut verfügbar und recycelbar sind. Ergebnis ist eine Batterie mit Aluminium als Anode, Grafit als Kathode und einem an der Universität entwickelten Elektrolyten auf Polymerbasis. Wie die TU am Donnerstag mitteilte, wird der erste Prototyp aus einem sogenannten Stack mit zehn Zellen bestehen und etwa eine Wattstunde Strom speichern können. Die Validierung des Prototyps für die industrielle Produktion werde bis Ende 2025 vom sächsischen Wirtschaftsministerium und dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) gefördert.
„Ziel der Weiterentwicklung ist eine Speicherkapazität von zehn Kilowattstunden, was der durchschnittlichen Tagesproduktion einer Photovoltaik-Anlage auf dem Dach eines Einfamilienhauses entspricht“, so Amir Mohammad, wissenschaftlicher Mitarbeiter des Instituts für Experimentelle Physik. Damit eigne sich die neuartige Aluminium-Polymer-Batterie für den Einsatz als stationärer Stromspeicher, speziell bei privaten Photovoltaik-Anlagen.
„Die Aluminium-Polymer-Batterie ist eine vielversprechende Alternative zu Lithium-Ionen-Batterien, an der mein Team schon seit rund zehn Jahren intensiv forscht und die nun im Hinblick auf eine industrielle Produktion und Anwendung geprüft wird“, so Dirk C. Meyer, Direktor des Instituts für Experimentelle Physik sowie Sprecher des Zentrums für effiziente Hochtemperatur-Stoffwandlung an der TU Bergakademie Freiberg. Besonderes Augenmerk legt das Team demnach auf die Elektrolytlösung zwischen Anode und Kathode und hat dafür einen Polymerelektrolyten auf Basis einer ionischen Flüssigkeit entwickelt. Genauer: eine Mischung aus Triethylaminhydrochlorid und Aluminiumchlorid, die zusammen mit Polyamid ein festes Netzwerk bilden. Dieser Festelektrolyt hat dem Forschungsteam zufolge im Vergleich zu traditionellen flüssigen Elektrolyten zahlreiche Vorteile: Er könne nicht auslaufen, sei resistent gegen Feuchtigkeit und Sauerstoff und reduzieet Korrosion. Zudem ersetze er die übliche Separator-Schicht, was die Batterie sicherer und kostengünstiger in der Herstellung mache.
Als nächsten Schritt will das Team jetzt die Verarbeitung der Materialien sowie die Herstellung der Aluminium-Polymer-Batterie in einer sogenannten Rolle-zu-Rolle-Fertigungsanlage testen. Belastbare Ergebnisse zur Verwertung ihres Batterie-Prototypen erwarten sie Ende 2025.
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„Ziel der Weiterentwicklung ist eine Speicherkapazität von zehn Kilowattstunden, was der durchschnittlichen Tagesproduktion einer Photovoltaik-Anlage auf dem Dach eines Einfamilienhauses entspricht“
Monatsdurchschnitte meiner Anlage (20kWp) haben im Sommer schon mehrfach die 100kWh/Tag übertroffen (6/23: 104kWh/d).
5kWp Anlagen kommen demnach auf ~ 25 kWh/Tag in den 4 Monaten um 21.6.
Ziel in Zukunft wird wohl sein, die Mittagspeaks wegzuspeichern und zwischen 18 und 9 Uhr ins Netz zu speisen.
Selbst eine kleine 5 kWp Anlage braucht dann eher 20 statt 10 kWh Speicher.
16xLFP Zellen mit 300Ah (ca. 15kWh) kriegt man auf Ebay übrigens für unter 1300€.
Rohstoff – Kostenvergleich mit Alu hätte mich ja sehr interessiert.
Wohl dem, der`S hat — als Häusles-Bauer– das Geld für optimale bis maximale Installation von PV-auf-Dach und Akku-Speichern-im-Keller.
Mehr als die Hälfte wird wohl ernsthaft rechnen müssen — und für DIE -nun nochmals- mein alter Spartipp:
Eine oder mehre Zeitschaltuhren kaufen — und mit deren Hilfe die Kühlgeräte über Nacht abschalten / bei Tag zuschalten. Die Kühlgeräte sind so gebaut, dass die eine Nachtabschaltung problemlos verkraften — und wenn SO dann nachts kein Netztstrom gebraucht — weil Kühlgerät nachts AUS und nur Tags –bei Sonne– Solarstrom verbraucht, ist die Investition für die Schaltuhren in etwa 3 Monaten wieder eingespart — und bringt anschliessend Tag füür Tag (weil deutlich mehr Eigennutzung von Solar) Geld ins Kässchen.
Alles Gute – und Glück auf !
Wolfgang Gerlach
„Zentrum für effiziente Hochtemperatur-Stoffwandlung“: Heißt das, dass man die Batterie auf Temperatur betreiben muss, damit sie funktioniert? Das würde den Speicherwirkungsgrad erheblich beeinträchtigen. Und im Privatbereich ist ein weiteres Kriterium die absolute Brandsicherheit. Darüber sollte man auch noch ein Wort verlieren.