Eine neu entwickelte keramische Hochtemperaturbatterie für stationäre Energiespeicher will das Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) im März auf der Messe Energy Storage Europe präsentieren.
Die Batterie mit dem Namen „cerenergy“ soll Kosten von weniger als 100 €/kWh aufweisen, womit der der Preis auf Zellebene laut IKTS bei rund der Hälfte des Preisniveaus von Li-Ionen Akkus liegt. „Damit hält die cerenergy-Lösung den Weltrekord für Natrium-Nickelchlorid-Batteriezellen und ist dabei wartungsfrei sowie absolut sicher“, betont das Fraunhofer IKTS.
Batteriezellen mit Kapazität von 250 Wh
Das IKTS wird in Düsseldorf unter anderem eine fertig konfektionierte 5 kWh-Batterie mit 20 Batteriezellen vorstellen, deren Kapazität von 250 Wh den Angaben zufolge weltweit führend ist. Das gezeigte Modul soll in den kommenden Monaten in die Produktionsreife überführt werden, heißt es weiter.
Klimatisierung der Batterie trotz 300 °C Betriebstemperatur nicht erforderlich
Obwohl die Betriebstemperatur der cerenergy-Batterielösung bei 300 °C liegt, sei ihr Betrieb durch eine Vakuumisolation effizient und wirtschaftlich. „Eine Klimatisierung ist – anders als bei Li-Ionen-Akkus – auch bei extremen Umgebungsbedingungen nicht nötig“, betont das Fraunhofer IKTS. Der Gesamtwirkungsgrad liege bei über 90 Prozent. Die Energiedichte von 130 Wh/kg mache die Batterien für den stationären Einsatz besonders geeignet. Lade- und Entladeraten von 0,25 bis maximal 0,75 C beschränkten die Leistungsdichte, „spielen allerdings bei der stationären Energiespeicherung eine eher untergeordnete Rolle“, heißt es seitens der Fraunhofer Wissenschaftler.
– Roland Weidl, Fraunhofer IKTS
Das Prinzip der Batterie sei schon seit den 90er Jahren bekannt, erst in jüngster Zeit sei es den Fraunhofer-Experten aber gelungen, die Technologie wirklich für den Einsatz in stationären Speichern maßzuschneidern. „Die Natrium-Nickelchlorid-Batterie basiert im Wesentlichen auf Kochsalz – einen billigeren und besser verfügbaren Rohstoff gibt es kaum“, sagt Roland Weidl, Abteilungsleiter beim Fraunhofer IKTS. „Und auch sonst verzichten wir komplett auf seltene Erden oder andere strategische Rohstoffe.“ Die Speicherkapazität in Na/NiCl2-Batterien wird durch den Gehalt an NaCl-Kochsalz definiert. Weitere wesentliche Bestandteile sind ein keramischer Na-Ionen leitender Elektrolyt aus einem dotierten Aluminiumoxid sowie Nickel und Eisen.
Energy Storage Europe
Erfreut über die Ankündigung des Fraunhofer IKTS zeigen sich auch die Veranstalter der Düsseldorfer Speichermesse. „Dass das Fraunhofer IKTS seine keramische Batterie hier vorstellt, steht beispielhaft für die besonderen Stärken der Energy Storage Europe und der parallel stattfindenden International Renewable Energy Storage Conference sowie der Energy Storage Europe Conference“, sagt Bastian Mingers, Leiter der Energy Storage Europe. Kein anderes Event der Speicherbranche biete eine ähnliche Bandbreite von Technologien und hochkarätigen Akteuren aus Forschung, Entwicklung und Industrie. https://www.eseexpo.de/.
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