Salzbatterie: Der umweltfreundliche Solarstromspeicher?

Das neue Energiesystem verlangt nach immer mehr Batterien, um Strom aus fluktuierenden Erzeugern wie der Photovoltaik zwischenzuspeichern. Derweil nimmt die Kritik an Lithiumbatterien zu. Sind Salz, Keramik und Nickel die Lösung? Das Interview mit Dr. Cord-Henrich Dustmann.
28.04.2021

Herr Dustmann, Ihre Akkus mit 7 kWh Speicherkapazität sollen es Inhabern von PV-Anlagen erlauben, den eigenen Solarstrom auch nachts und bei schlechtem Wetter selber zu nutzen. Und die Basis für das Ganze soll Kochsalz sein?

Ja, natürlich nicht nur. Aber da muss ich etwas ausholen, weil das Bild von Batterien doch sehr von Technologien wie Bleibatterien oder Lithium-Ionen-Batterien und deren Aufbau geprägt sein dürfte. Tatsächlich ist eine Batterie ja sehr einfach aufgebaut. Alles was Sie brauchen, ist ein Plus- und ein Minuspol, ein Elektrolyt und ein Separator, der die zwei Pole voneinander trennt. In jeder Batterie findet eine reversible elektrochemische Reaktion statt, während der das System entladen – oder eben neu geladen – wird.

Und wie läuft das bei einer Salzbatterie ab, so ganz ohne Lithium oder brennbare organische Substanzen?

Unsere Batterie ist vom Typ her eine sogenannte Salzschmelzebatterie, auch ZEBRA-Batterie genannt. ZEBRA steht für «Zero Emission Battery Research Activities», in den 80er Jahren ein nationales Forschungsprojekt in Südafrika. Die Reaktanten sind mit einer flüssigen Lösung aus Salz (NaAlCl4) durchtränktes Granulat aus Natriumchlorid (Kochsalz) und Nickel als positive Elektrode, eine für Na-Ionen leitfähige Keramikwand als Separator – und im Außenbereich flüssiges Natrium als negative Elektrode. Für Chemieinteressierte: Die Gesamtreaktion bei der Ladung ist: Strom + 2 NaCl + Ni > NiCl2 + 2 Na. Aus Kochsalz und Nickel wird also Nickelchlorid und Natrium, bei der Entladung läuft die Reaktion genau umgekehrt ab .

Wenn man sich im Internet umschaut und an die eigenen elektronischen Geräte oder das Elektroauto denkt, scheint sich die Lithium-Technologie aber durchgesetzt zu haben...

Sie hat ihre Anfänge in einer kleinen Batterie, die Sony für ihre Walkmans entwickelt hatte. Wir erinnern uns: Das Musikding mit Kassette, als Joggen mit Lieblingsmusik noch keine Selbstverständlichkeit war. Danach haben wir einen «Market Pull» gesehen, die Nachfrage nach leistungsfähigen kleinen aufladbaren Batterien trieb die Technologie an, heute haben wir Lithium in Laptops, E-Bikes, Elektroautos, Kopfhörern und vielem mehr. Gerade auf die Frage: «Wie soll ich meinen Solarstrom speichern?», finden wir mit der Salzbatterie aber die viel bessere Antwort.

Können Sie das erklären?

Jede Technologie hat ihre Vor- aber auch Nachteile. Lithium-Batterien haben eine hohe Leistungsdichte und lassen sich sehr klein verbauen. Weniger toll sind der im Hinblick auf soziale Fragen und Umweltfragen bedenkliche Abbau der nötigen Rohstoffe, wie Kobalt, die mögliche Brandgefahr und der enorme Aufwand, um Batterien mit viel Speicherkapazität herzustellen. Die Salzschmelzebatterie ist viel «sauberer», die Grundstoffe sind billiger, sie lässt sich viel einfacher in grosser Ausführung herstellen – und damit ist sie ein perfekter Speicher für Solarstrom.

«Auch aus sozialer Sicht überzeugt die Salzschmelzebatterie. Wir brauchen kein Mangan und Kobalt aus Entwicklungsländern»

Und die Nachteile?

Sie wollen eine Salzschmelzebatterie nicht im Auto haben. Sie bietet Ihnen in der passenden Autogrösse weniger Leistung – und sie muss sich für den Betrieb auf eine Temperatur von ca. 250 Grad heizen, wozu sie gut isoliert ist. Würden Sie Ihr Elektroauto während dem Campingurlaub nicht benutzen, wäre sie für die Heimfahrt dann vielleicht leer. Auch für Laptops ist sie nicht geeignet, ausser natürlich, Sie möchten einen Nickel-Keramik-Salz-Topf mit sich herumtragen – und den Computer damit versorgen.

Stichwort Zukunft: Was haben Sie mit der Salzbatterie vor, wohin geht die Reise?

Unsere Firma will die Technologie im Lizenzmodell verkaufen, die Fertigung erfolgt dann lokal am Ort, wo sie gefragt ist. Mit Brasilien haben wir bereits einen Business Case, nun möchten wir an Schweizer Elektrizitätsunternehmen herangehen. Der Bedarf an geeigneten Zwischenspeichern für Strom aus erneuerbaren Energien wird noch kräftig steigen. Unsere Salzbatterie ist aus günstigen, ungiftigen Stoffen und ohne topmoderne Fabriken herstellbar – und sie punktet bei entsprechender Grösse mit viel Speichervermögen. Brandgefahr besteht nicht, anders als bei Lithium-Batterien. Sollte mit der Batterie einmal etwas nicht in Ordnung sein, lässt sie sich sogar einfach abschalten, indem man die Heizung unterbricht, worauf die Reaktion zum Erliegen kommt. Auch aus sozialer Sicht überzeugt die Salzschmelzebatterie. Wir brauchen kein Mangan und Kobalt aus Entwicklungsländern. Und unsere Batterie kann in der Wüste ebenso wie im Eis betrieben werden. Eben ein echter Allrounder. Wo Solarstromspeicher gefragt sind, haben wir eine gesalzene Antwort.