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Blei-Speicher vs. Lithium-Akkus

Momentan werden hauptsächlich drei unterschiedliche Batterietypen angeboten: Blei-Säure-Akkus, Blei-Gel-Akkus sowie Lithium-Ionen-Akkus in verschiedenen Ausführungen. Die Vor- und Nachteile der einzelnen Speicherlösungen in der Übersicht.
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Blei-Säure-Akkumulatoren

Die Blei-Säure-Akkus werden schon seit langer Zeit für Notstromlösungen eingesetzt. Daher sind sie vom Sicherheitsaspekt her relativ unbedenklich. Auch gibt es hinsichtlich den Parametern Lebensdauer, zulässige Entladetiefe und möglichen Voll-Ladezyklen genügend Erfahrungswerte um gesicherte Aussagen machen zu können. Die Blei-Säure-Akku-Lösung stellt die kostengünstigste Speichermöglichkeit zur Verfügung.

Dennoch dürfen bestehende Risiken nicht vernachlässigt werden. Es besteht die Gefahr, wenn auch in viel geringerem Ausmaß als bei Lithium-Ionen-Akkus, dass bei zu hohen Strömen Wasserstoff freigesetzt wird welches in einer Knallgas­explosion enden kann.

Blei-Gel-Akkumulatoren

Man kennt sie aus der Fahrzeugindustrie und auch bei Gabelstaplern werden sie aus Sicherheitsgründen immer öfters eingesetzt, die Blei-Gel-Batterien. Das Risiko einer Knallgasexplosion wird drastisch reduziert. Die Batterien sind sehr wartungsfreundlich aber auch teurer als Blei-Säure-Akkus.

Lithium-Ionen-Akkumulatoren

Lithium-Ionen-Akkus sind stark im Vormarsch. Ursache sind die im Vergleich zu Blei-Akkus hervorragende Anzahl von Ladezyklen, die hohe nutzbare Kapazität sowie die prognostizierte Langlebigkeit der Akkus. Diese Akkus haben jedoch zumindest einen entscheidenden Nachteil, nämlich die Gefahr der Überhitzung bei Überladung. Verschiedene Maßnahmen sollen diese Gefahr bannen oder zumindest reduzieren:

  • Durchdachtes Energie-Management-System
    Eine Steuerelektronik nimmt dabei den oder die Speicher vom Netz, wenn Grenzwerte überschritten, oder sonstige Fehler im System erkannt werden
  •  
  • Verwendung von Lithium-Eisen-Phosphat (LiFePO4) als Kathodenmaterial in einem Lithium-Eisen-Phosphat-Akkumulator. Daraus ergeben sich folgende Vorteile gegenüber einem normalen Lithium-Ionen-Akku
    • Sehr hohe Entladeströme möglich
    • Es wird kein Sauerstoff freigesetzt, dadurch kann es zu keiner Explosion kommen
    • Extrem schnelle Aufladzeiten
    • Höhere Leistungsdichte
  • Keramisches Titanoxid als Elektrodenmaterial.
    Auch diese Variante kann höhere Strommengen in kurzer Zeit verarbeiten, hat ebenfalls eine höhere Energiedichte, eine hohe Langlebigkeit und die Explosionsgefahr ist auch nicht mehr gegeben.

Auch wenn die Lithium-Batterietechnik in aller Munde ist und die Vorteile gegenüber der herkömmlichen Blei-Säure-Technik unschlagbar zu sein scheinen, gibt es praktisch keinerlei Langzeiterfahrung zu dieser Technologie. Aussagen über die Lebensdauer der Lithium-Ionen-Batterien, mögliche Anzahl von Entladezyklen oder Restkapazitäten nach soundsoviel Jahren stammen aus relativ kurzen Alterungstests unter Extrembedingungen, die dann auf eine Lebensdauer von 20 oder mehr Jahren hochgerechnet werden. Dabei gibt es aber sehr viele unbekannte Faktoren, die solch ein Ergebnis wesentlich beeinflussen können.

Das hat zur Folge, dass die Angaben von Herstellern von Speichersystemen mit Li-Ion-Akkus extrem weit auseinanderliegen können. Während ein Hersteller aus verkaufstechnischen Gründen hoch pokert und das Blaue vom Himmel verspricht, verhält sich ein anderer Mitbewerber konservativer und geht die Sache eher verhalten an. Man sollte bei der Suche nach einem Hersteller also möglichst nach einem schon Jahre auf dem Markt etablierten Anbieter mit genügend Kapital in der Hinterhand Ausschau halten. Ansonsten könnte es passieren, dass die beste Garantie keinen Pfifferling wert ist, weil die Firma vorher schon in Konkurs gegangen ist.

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Dieser Artikel wurde erstellt von: Christian Märtel, Redakteur www.Photovoltaik-Web.de