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Neuer Energiespeicher

Der Salzwasser-Akku

16. Mai 2014, 16:36 Uhr | Jens Würtenberg

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Aufbau und elektrische Kenngrößen

Das Kernelement des Aquion-Akkus ist das Batteriemodul B10, das aus vier rechteckigen Batteriezellen mit einer Zellspannung von ca. 1,85 V besteht. Maximal wären sogar Spannungen von 2,1 V möglich. Allerdings hat Aquion die Spannung leicht unterspezifiziert, da bei konstanten und zu hohen Spannungen zu viel Wasserstoff entstehen würde. Der Wasserstoff entsteht ohnehin beim Ladevorgang und wird normalerweise in der Anode eingelagert, wo es später wieder in den Elektrolyten übergeht. Die Anode ist daher auch daraufhin optimiert, Wasserstoff aufnehmen zu können.

Das kleinste Produkt, das Aquion anbietet ist allerdings das Batteriemodul S10, das aus sieben in Serie geschalteten B10-Modulen besteht. Dieses 100 kg schwere Modul erreicht eine Spannung von 52 V und bringt es auf eine Kapazität von 1,7 kWh. Somit liegt die spezifische Energie des Gesamtsystems bei rund 17 Wh/kg. Damit befindet sich der Aquion-Akku etwas unter der Energiedichte von Blei-Akku-Systemen. Das heißt, dass er etwas mehr Platz benötigt. Im Gegensatz zu Blei-Akkus, die häufig nur zu 50 Prozent ge- und entladen werden, können die Aquion-Akkus tiefentladen werden, sie haben also eine Entladetiefe von 100 Prozent und können demnach ihre gesamte Kapazität nutzen. Derzeit bringen es die Systeme auf 3.000 Ladezyklen, bevor sie bei 80 Prozent der Ausgangskapazität angelangt sind, was gemeinhin als Ende der Lebensdauer angesehen wird. Ted Wiley, erster Angestellter und Vice President bei Aquion gibt allerdings zu bedenken, dass die Technik noch sehr neu ist und sich für die Zukunft bereits eine deutlich längere Lebensdauer von 5.000 Ladezyklen abzeichnet.

Salzwasser-Akku

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Eine weitere Besonderheit der Aquion-Akkus ist, dass sie kein Aktives Cell-Balancing wie Lithium-Ionen-Akkus benötigen. Der Grund ist, dass die einzelnen Batteriezellen Redoxpaare bilden. Überschüssige Ladung wird über chemische Prozesse an andere Zellen abgegeben. Diesen selbständigen Ladungsausgleich gibt es aber auch bei Blei-Akkus. Beim Ladeverfahren sind die Aquion-Akkus nicht besonders wählerisch. Sie lassen sich sowohl mit konstantem Strom (CC), konstanter Spannung (CV) als auch mit konstanter Leistung (CP) laden. Die Akkus können daher mit den gleichen Ladesystemen wie Bleiakkus geladen werden. Sie sind außerdem recht unempfindlich gegen die Restwelligkeit von Ladegeräten, also dem Wechselstrom, der den Ladegleichstrom überlagern kann. Lediglich beim Überladen ist Vorsicht geboten, da sonst Wasserstoff entstehen kann. Der Preis für die Akkus liegt Aquion zufolge mit der Vorserienproduktion etwas über dem Preis für Blei-Akkus, welcher derzeit zwischen 100 und 140 Euro/kWh liegt. Bei Lithium-Ionen-Akkus sind es rund 200 Euro/kWh. Ziel des Unternehmens ist es allerdings, deutlich unter den Preis für Blei-Akkus zu kommen.

Produktionsbeginn

In einer ausgedienten VW-Fabrik bei Pittsburgh werden derzeit die ersten Kleinserien der Aquion-Akkus gefertigt, was ungefähr 50 bis 100 S10-Modulen pro Monat entspricht. Die Serienfertigung soll bereits Ende des Frühlings beginnen, was dann mehrere hundert Module pro Monat wären. Im dritten Quartal sollen es bereits 1.000 sein. Was den Absatz betrifft, gibt sich Aquion recht optimistisch. Kundenanfragen gäbe es genug und alle bis November hergestellten Systeme seien bereits verkauft. Daher denkt das Unternehmen darüber nach, die Produktionsziele zu erhöhen. Kontakte nach Deutschland soll es übrigens auch schon geben.

Als Anwendung kommen Energiespeicher für Erneuerbare Energien in Frage, bei denen es keine Platzproblem gibt. Die ersten Aquion-Akkus stehen an Orten, die sich weitgehend autark versorgen müssen wie z.B. auf Inseln in der Karibik oder auf Hawaii. Auch finanziell sieht es erst einmal ganz gut aus, denn erst vor kurzem hatte das mittlerweile 130 Mitarbeiter große Unternehmen eine neue Finanzspritze von seinen Investoren bekommen, zu denen neben Risikokapitalgebern auch Bill Gates gehört.