Welche Technologien sind erhältlich?

Als Solarbatterien werden in der Schweiz 2021 fast ausschliesslich Lithium-Ionen-Batterien eingesetzt, die unter den Solarstromspeichern als die am weitesten fortgeschrittene Technologie gelten. Die Ladeeffizienz sowie Energie- und Leistungsdichten sind bei Lithium-Ionen-Batterien höher und als Konsument oder Konsumentin profitieren Sie von einer längeren Lebensdauer als bei anderen Batterietypen (z.B. Bleisäure Batterien). Auch der Automobilsektor setzt auf diese Technologie, was dank automatisierten Prozessen in der Herstellung insgesamt zu tieferen Preisen von Lithium-Ionen-Batterien führen wird.

Welche Rohstoffe brauchen Solarbatterien und sind diese limitiert?

Die wichtigsten Rohstoffe für die Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien sind Lithium und je nach Batterietyp Kobalt, Mangan, Eisen, Phosphor, Aluminium, Nickel, und Titanium. Bezüglich Ressourcenknappheit werden insbesondere Lithium und Kobalt häufig diskutiert. Die Roadmap Lithium-Ionen-Batterien 2030 (PDF) des Frauenhofer Instituts prognostiziert, dass die geschätzte globale Nachfrage nach Lithium bis 2050 durch die globalen Reserven gedeckt werden kann. Bei Kobalt ist die Situation prekärer, denn Kobalt ist selten und die Gewinnung benötigt viel Energie. Zudem wird es grösstenteils in der politisch instabilen Demokratischen Republik Kongo durch Kinderarbeit gefördert. Langfristige Vorhersagen zu den Reserven von Lithium und weiteren benötigten Metallen sind schwer, da sich die (Solar)batterienbranche sehr dynamisch entwickelt und momentan schwer abzusehen ist, welche technologischen Fortschritte und Verbesserungen des Recyclings zu erwarten sind.

Wie ist die Ökobilanz von Solarbatterien?

Lithium-Ionen-Batterien schneiden in vergleichenden Bilanzen besser ab als bspw. Bleisäure-, Salzwasser- oder Natrium-Schwefel-Batterien. Die Treibhausgasemissionen von Lithium-Ionen-Batterien werden mehrheitlich bei der Herstellung und Nutzung verursacht. Die Entsorgung der Batterien verursacht hingegen nur einen vergleichsweise kleinen Teil der Emissionen. Ein Label, mit dem die Ökobilanz von Solarbatterien nachvollzogen werden kann, existiert zurzeit noch nicht. Optimierungspotenzial gibt es unter anderem durch die Nutzung von umweltfreundlichem Strom bei der Produktion der Batterie und bei der Wiederverwertung von Batterien aus Elektrofahrzeugen.

Was passiert mit (Solar)batterien nach Ende ihrer Lebensdauer?

Kaufen Sie eine Solarbatterie, sind die Kosten für eine umweltgerechte Entsorgung bereits im Preis inbegriffen. Sie können somit die zu entsorgende Batterie ohne weitere Kosten abgeben. Bisher gibt es für das Recycling von grösseren Lithium-Ionen-Batterien aber noch kein standardisiertes Verfahren. Ein Grossteil der Metalle kann nichtdestotrotz bereits zurückgewonnen werden. Die generelle Rückgewinnungsquote liegt bei ca. 70 %, im Fall von Nickel und Kobalt bereits bei bis zu 95 %. Lithium-Ionen-Batterien haben eine Lebensdauer von 10–20 Jahren. Die Lebensdauer schwankt aber stark und ist von der Nutzung abhängig. Eine Weiterverwendung von ausgemusterten Elektroautobatterien als Solarbatterien kann die Lebensdauer erhöhen. Das liegt daran, dass sich das Anforderungsprofil für Solarbatterien von demjenigen von Elektroautos unterscheidet. Ausgemusterte Lithium-Ionen-Batterien von Elektroautos weisen nämlich immer noch rund 70–80 % ihrer anfänglichen Kapazität auf, auch wenn sie nicht mehr in Elektroautos eingesetzt werden können. Der ökologische Hauptvorteil dieses zweiten Lebens ist, dass die graue Energie der Produktion über eine längere Lebensdauer verteilt werden kann. Dadurch kann nicht nur die Ökobilanz der Batterie verbessert werden, auch der Neubedarf von kritischen Rohstoffen wie Nickel, Kobalt und Lithium reduziert sich.

Wie viel kosten Solarbatterien und werden sie subventioniert?

Eine Studie im Auftrag von EnergieSchweiz aus dem Jahr 2020 hat ergeben, dass Sie für ein Batteriesystem für ein Einfamilienhaus ohne Back-up-Fähigkeit mit durchschnittlich zwischen 1‘140 und 1‘480 CHF pro Kilowattstunde rechnen müssen. Entscheiden Sie sich für eine zusätzliche Back-Up-Funktionalität, also die Fähigkeit bei einem Netzausfall Strom bereitzustellen, steigen Ihre Kosten um rund 20 %. International wird erwartet, dass die Systempreise bis 2030 um 40 % gegenüber 2020 fallen werden. Diese Preissenkungen sind auf Kostenreduktionen und Effizienzsteigerungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette der Batterien zurückzuführen. Einige Kantone (beispielsweise Thurgau und Appenzell Ausserrhoden), Gemeinden und Energieversorger subventionieren Solarbatterien. Bei der regionalen Energieberatung können Sie sich nach Fördermöglichkeiten erkundigen. Ebenso gibt Ihnen das Portal Energiefranken einen Überblick zu Subventionsmöglichkeiten.

Sind Solarbatterien wirtschaftlich?

In der Schweiz wird bereits heute jede fünfte Photovoltaikanlage mit Batteriespeicher installiert. Die Investition in eine Solarbatterie ist aber nur selten rentabel. Zudem steigt die Umweltbelastung Ihres Stromverbrauchs durch die Speicherung in Batterien. Das folgende Szenario skizziert die wirtschaftlichste Ausgangslage: Sie wohnen in einem Einfamilienhaus mit einer grossen bestehenden Photovoltaikanlage, einem kleinen Batteriespeicher und haben einen hohen Stromverbrauch durch Wärmepumpe und Elektroauto. Der Stromtarif, den Sie zahlen, ist tief, ebenso die Rückliefertarife und Ihre Investitionskosten. Den stärksten Einfluss haben die Investitionskosten. Diese müssten fast halbiert werden, um die Wirtschaftlichkeit zu gewährleisten. Damit Solarbatterien wirtschaftlicher und umweltverträglicher werden, müssen die Preise sinken, technologische Fortschritte gemacht und die Recyclingtechniken verbessert werden. Mit der folgenden Formel können Sie die Amortisationsdauer ihrer Solarbatterie grob einschätzen: Amortisationsdauer = Investition / ((Stromtarif – Rückliefertarif) x Speicherkapazität x Vollzyklen)

Quelle: Energie Schweiz vom 04.01.2022

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