Stromspeicher

Speichertechnologie

Unsere Speicher verfügen über Lithium-Eisenphosphat-Batterien. Was es damit auf sich hat und warum wir diese Technologie bei unseren Speichern verwenden, erfährst du in diesen FAQs.

Energiespeicher können anhand dieser Eigenschaften unterschieden werden:

Wie kann man Energiespeicher unterteilen?

1. Art der gespeicherten Energieform:

Mechanisch: z.B. Pump- und Druckluftspeicher
Chemisch: Power-to-Gas-Anlagen
Elektrisch: Superkondensatoren
Thermisch: sensible/latente Wärmespeicher
Elektrochemisch: Batteriespeichersysteme (neoom Speicher). Einfach ausgedrückt sind diese Speicher wiederaufladbare Batterien.

2. Speicherdauer: wird unterschieden zwischen Kurz- und Langzeitspeicher. neoom Speicher sind Kurzzeitspeicher, da sich diese insbesondere dafür eignen

Volatilitäten auszugleichen und Strom dadurch intelligenter über den Tag verteilt zu nutzen
Sonnenstrom von untertags in die Abend- und Nachtstunden verlagern
Strom zur Verfügung zu stellen wenn punktuell besonders viel gebraucht wird (Lastspitzenkappen).

3. Anwendungsbereich: Leistungs- und Energieanwendungen: neoom Speicher können sowohl Leistungs- als auch Energieanwendungen bereitstellen

Leistungsanwendungen: z.B. Lastspitzenkappen (Verbrauchsspitzen reduzieren um das Stromnetz zu entlasten, z.B. beim Schnelladen von E-Autos)
Energieanwendungen: z.B. Eigenverbrauchserhöhung (Sonnenstrom vom Tag für die Nutzung in der Nacht verschieben)

Quelle: Energiespeicher-Technologien im Überblick, Energie Experten, 05.10.2023 https://www.energie-experten.org/erneuerbare-energien/oekostrom/energiespeicher

Welche verschiedenen Arten von Lithium-Ionen Batterien gibt es?

Lithium-Ionen-Batterien sind elektrochemische Kurzzeitspeicher. Elektrochemische Speicher sind - vereinfacht ausgedrückt - wiederaufladbare Batterien.

Lithium-Ionen-Batterien haben sich aufgrund ihrer vielseitigen Anwendungsmöglichkeiten und technischen Eigenschaften wie ihrer hohen Energiedichte¹ und Zyklenfestigkeit² weitgehend durchgesetzt. Verschiedene Zelltechnologien variieren in ihrer Energiedichte und Zyklenfestigkeit. neoom Speicher haben eine etwas geringere Energiedichte, aber haben eine hohe Zyklenfestigkeit (7500 Ladezyklen sind garantiert).
Es gibt viele verschiedene Lithium-Ionen-Batterien. Sie unterscheiden sich in Größe, Bauform und chemischer Zusammensetzung ihrer Komponenten.
- Beispiele: Lithium-Nickel-Mangan-Cobalt (NMC), Lithium-Nickel-Cobalt-Aluminium (NCA), Lithium-Eisenphosphat-Batterie (LFP oder LiFePo, neoom Speicher)
  - NMC Zellen: häufigste Technologie in E-Autos
  - NCA Zellen: auch in E-Autos und in tragbaren elektronischen Geräten wie Laptops, Smartphones, Tablets
  - LFP: vor allem in stationären Speichern

¹ Die "Energiedichte" bei Batterien bezieht sich darauf, wie viel Energie sie in einem bestimmten Raum speichern können. Wenn eine Batterie eine hohe Energiedichte hat, bedeutet das, dass sie viel Energie für ihre Größe speichern kann.

² Die "Zyklenfestigkeit" bezieht sich darauf, wie oft eine Batterie aufgeladen und entladen werden kann, bevor ihre Leistung nachlässt. Wenn eine Batterie eine hohe Zyklenfestigkeit hat, kann sie viele Male auf- und entladen werden, ohne dass ihre Kapazität stark abnimmt. Dies ist besonders wichtig für Batterien in Elektrofahrzeugen und anderen Anwendungen, bei denen sie häufig verwendet werden, da sie länger halten und zuverlässig funktionieren.

Warum verwenden wir die Lithium-Eisenphosphat-Technologie?

Die Hauptgründe sind:

Leistungsfähigkeit: bis zu fünf Mal höhere Zyklenfestigkeit gegenüber Nickel-Mangan-Cobalt (NMC) oder Nickel-Cobalt-Aluminium (NCA) Technologien¹, was bedeutet, dass die LFP-Technologie über viele Lade- und Entladezyklen hinweg eine relativ stabile Kapazität bietet.
Sicherheit: stabilere Zusammensetzung, nicht selbstentzündlich, bis 300°C keinerlei thermische Effekte, somit sehr geringe Brandgefahr.
Lebensdauer: aufgrund der chemischen Zusammensetzung, degradiert die Technologie sehr langsam und eignet sich somit für Anwendungen, wo eine hohe Lebensdauer wichtig ist.
Umweltverträglichkeit: Lithium-Eisenphosphat gilt als umweltverträglicher im Vergleich zu anderen Arten von Li-Ionen Batterien. Es ist das einzige Li-Ionen Batteriematerial, das in seiner chemischen Zusammensetzung auch als natürliches Mineral vorkommt; keine Verwendung von Kobalt oder Nickel, die beide als giftige Schwermetalle gelten; Kobalt gilt zusätzlich als Konfliktmaterial mit Menschenrechtsbedenken beim Abbau.

Insgesamt sind LFP-Speicher (Lithium-Eisenphosphat Speicher) besonders geeignet für Anwendungen, die hohe Anforderungen an Sicherheit, Langlebigkeit und Temperaturtoleranz stellen. Somit ist diese Speichertechnologie eine ausgezeichnete Wahl für stationäre Speicher.

¹ NMC und NCA Zellen gehören mit LFP Zellen zu den häufigsten Zelltechnologien, wobei NMC und LFP die zwei wichtigsten Lithium-Ionen Technologien im stationären Speicherbereich sind.

Welche kumuliert nutzbare Speicherkapazität haben die Speicher in Österreich?

Die installierte Speicherkapazität steigt von Jahr zu Jahr an, Abbildung 1 zeigt, wie sich diese in Österreich zwischen 2014 und 2022 entwickelt hat. Wir stehen erst am Anfang des Ausbaus und es wird in den nächsten Jahren ein großer Zubau an dezentralen Speichersystemen erwartet.
2022 wurden 17.111 PV-Speichersysteme mit einer kumulierten nutzbaren Speicherkapazität von 229,7 MWh installiert. Das bedeutet einen Anstieg im Vergleich zum Vorjahr um 75,2% (2021: 131 MWh)
Seit 2014 ist die installierte Speicherkapazität um 91% gestiegen.

Quelle: Photovoltaik und Photovoltaik Batteriespeichersysteme Marktentwicklung 2022, Bundesministerium Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie. Mai 2023 https://nachhaltigwirtschaften.at/resources/iea_pdf/schriftenreihe-2023-36d-marktstatistik-2022-pv-und-batterie.pdf

Wie haben sich die Preise für Lithium-Ionen-Batterien entwickelt?

Der Preis für Lithium-Ionen Batterien ist in den letzten drei Jahrzehnten um 97% gesunken (Abb. 2). Das ist auch der Grund dafür, warum die Technologien gerade jetzt so stark verbreitet werden - sie stellen eine finanziell attraktive Möglichkeit dar, den Eigenstromverbrauch zu erhöhen.
- Preis 1991: $7.523/kWh
- Preis 2018: $181/kWh
  = 41x günstiger
Die Preise fallen weiterhin. Bemerkenswert ist, dass sich zwischen 2014 und 2018 die Kosten halbiert haben.
Parallel dazu sind auch die Preise für PV-Module massiv gesunken (Siehe Abschnitt PV-Anlagen). Im Jahr 2020 haben Lithium-Ionen Batterien ein Preisniveau von ca. 110 €/kWh erreicht.¹

¹Aktuelle Fakten zu Photovoltaik in Deutschland, Fraunhofer ISE, Mai 2023 https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/aktuelle-fakten-zur-photovoltaik-in-deutschland.html