Zum Hauptinhalt springen

Wie lange hält eine Salzbatterie?

Die Lebensdauer einer Batterie jeglichen Typs hängt von verschiedenen Parametern ab, wie Temperatur (Blei, Lithium), Entladetiefe (alle Batterien), Lade- und Entladeströme (alle Batterien), Dauer der Lagerung vor Gebrauch (Lithium, Blei) usw.

Ein wichtiger Parameter ist die Lade- und Entladeleistung (Stromstärke der Ladung und Entladung). Wenn eine Batterie sehr stark belastet wird, wie zum Beispiel in einem eFahrzeug, dann lebt die Batterie nicht so lange, als wenn sie, wie bei einem USV-System, nur selten entladen wird.

Die Zyklentiefe spielt auch eine Rolle. Für die Salzbatterie kann man das im folgenden Diagramm nachlesen. Zu beachten ist, dass diese Kurve eine "synthetische" Kurve ist, die von beschleunigten Zelltests im Labor abgeleitet wurde. Schliesslich kann man ja nicht 20 Jahre warten, bis die Tests fertig sind. Das Diagramm zeigt eine Lebenserwartung, also eine durchschnittliche Lebensdauer für einen Normzyklus. 


Wie ist das Ladeverhalten einer Salzbatterie?

Die Salz-Nickel-Batterie ist eine "gemütliche" Batterie. Sie lädt langsam. Die Batterie selbst – ohne die Batteriewechselrichter-Leistung zu berücksichtigen – kann im Maximum und nur für kurze Zeit (1 Stunde) bei nahezu leerer Batterie etwa 2 kW Leistung aufnehmen. Die Salzbatterie eignet sich daher nicht um grosse und kurzfristige PV-Produktionsspitzen aufzunehmen.

Sollen grössere PV-Produktionsspitzen verwertet werden, um die Rücklieferung ins Stromnetz zu mindern, empfiehlt sich eine Kombination aus Batterie- und thermischem Speicher. Der Batteriespeicher übernimmt dann die Grundversorgung des Hauses mit eigenem Strom und der thermische Speicher (Heizstab oder Wärmepumpe)  speichert zusätzlichen Überschuss in Form von warmem Wasser.


Wie lange dauert die Vollladung einer Salzbatterie?

Die Dauer bis die Salzbatterie 100 % geladen ist, hängt vom Ausgangsladezustand ab. Um eine völlig leere Batterie komplett aufzuladen, werden ca. 11 Stunden benötigt. 

Das Diagramm gibt Einblick in die Ladezeiten. Durch Klicken auf das Bild wird dieses vergrössert angezeigt. 


Wie ist das Entladeverhalten einer Salzbatterie?

Typischerweise lässt sich eine Salzbatterie schneller entladen als laden. Ein 9 kWh-Salzspeicher kann mit maximal 6 kVA Dauerleistung entladen werden.

Aufgrund des Innenwiderstandes der Batterie steigt die Innentemperatur der Salzbatterie bei grossen Entladeströmen an. Die Batterie lässt sich mit einer Innentemperatur zwischen 265º Celsius und 350º Celsius betreiben. Damit hat diese Batterie den weitesten Betriebstemperaturbereich aller bekannten Batterien.

Im Diagramm wird der Energie-Inhalt der Batterie bei unterschiedlichen Entladeleistungen dargestellt.


Wieviel Energie wird benötigt, um eine 9 kWh-Salzbatterie auf Betriebstemperatur (250° C) zu bringen?

Um eine 9 kWh-Salzbatterie auf Betriebstemperatur zu bringen, benötigt man 9 kWh und dauert ca. 6-8, maximal 12 Stunden. Wird die Salzbatterie über den normalen Netzstrom aufgeheizt, liegen die Kosten in der Schweiz lediglich bei ca. 2 CHF – in Deutschland kostet es ca. 3 EUR. Natürlich kann die Batterie auch über die eigene Photovoltaik-Anlage hochgeheizt werden.


Wieviel Leistung wird benötigt, um die 9 kWh-Salzbatterie auf Betriebstemperatur zu halten?

Durchschnittlich werden 120 Watt für den Selbsterhalt der Betriebstemperatur pro 9 kWh-Salzbatterie benötigt. Die Batterie hat einen Wirkungsgrad von 90 % bei einem Normzyklus von C/5. Das heisst, die Batterie benötigt ca. 10 % zur Erhaltung der Temperatur von 250° C.


Mit welcher maximalen Leistung können die Batterien entladen werden?

Jeder Batterietyp erwärmt sich beim Entladen, weil eine Batterie einen "inneren Widerstand" hat. Der innere Widerstand der Salzbatterie ist grösser als derjenige einer Lithium-Ionen-Batterie (LIB). Somit erwärmt sich die Salzbatterie schneller als eine LIB. Damit sich die Salzbatterie beim schnellen Entladen nicht überhitzt (Innentemperatur > 330º Celsius), hat die innovenergy diese Entladeleistung auf 100 A pro Batterie limitiert, das etwa einer Entladeleistung von 5 kW entspricht.

Der salidomo© ECO ist ein einphasiges System mit einem einzelnen Batteriewechselrichter mit einer Leistung von 2.4 kW (oder 3 kVA). Der Wechselrichter kann 2.4 kW Leistung der Batterie entnehmen.

Der salidomo© 9 ist ein dreiphasiges System mit einer Nennleistung von 7.2 kW (oder 9 kVA). Die drei Batteriewechselrichter könnten etwa 7 kW einer einzelnen Salzbatterie entnehmen. Batteriebedingt können aber nur maximal 5 kW entzogen werden. Beim salidomo© 18 hingegen können die gesamte Wechselrichterleistung von 7.2 kW den beiden Salzbatterien entnommen werden.

Der salidomo© EXT 27/36 ist ebenfalls ein dreiphasiges System mit einer Nennleistung der Batteriewechselrichter von 12 kW (oder 15 kVA). Die drei Batterien beim salidomo© EXT 27 können maximal 15 kW abgeben; die vier Batterien des salidomo© EXT 36 die ganzen 20 kW. Die drei Batteriewechselrichter jedoch können maximal 12 kW Leistung den Salzbatterien entnehmen.

Diese Entladeleistung gilt bei einer Betriebstemperatur von 25° Celsius. Steigt die Temperatur, dann sinkt die Wechselrichterleistung – das nennt man "derating".

Siehe auch technisches Datenblatt der Wechselrichter:


Wie hoch ist der End-to-end-Wirkungsgrad eines Salzbatteriespeichersystems?

Der Normzyklus einer Salzbatterie wurde vom Hersteller exakt definiert und liegt bei einem Wirkungsgrad von 90%. Jegliche Abweichung von diesem Normzyklus bedeutet einen schlechteren Wirkungsgrad. Das gilt aber auch für alle Angaben anderer Batteriehersteller. 

Welcher endgültige Wirkungsgrad entsteht, ist sehr vom tatsächlichen Betrieb (Laden und Entladen) der Batterie abhängig. Wenn die Batteriegrösse richtig dimensioniert ist, kann man von einem mittleren Wirkungsgrad (Strom rein, Strom raus inklusive Wechselrichterverluste) von 60 - 65 % ausgehen.