Die feuerfeste Zukunft der Energiespeicherung
Im Vordergrund erkennt man eine Laborzelle, im Hintergrund eine kommerzielle Salzzelle inklusive Elektrolyten.
Die innovative Salzbatterie, ursprünglich für Elektroautos entwickelt, ist heute eine sichere Lösung zur Energieversorgung in kritischen Infrastrukturen wie Mobilfunkantennen. Dank ihrer Langlebigkeit und Sicherheit gilt sie als zukunftsweisend – mit Potenzial, eines Tages ganze Wohngebiete mit Strom zu versorgen.
Die Salzbatterie, ein fester Bestandteil der frühen Elektromobilität, ist ein sicheres und langlebiges Speichermedium, das bei verschiedenen Anwendungen überzeugt. Im Gegensatz zu Lithiumionen-Batterien nutzt die Salzbatterie einen festen, keramischen Elektrolyten, der weder brennbar noch explosionsgefährdet ist. In der Schweiz arbeiten Forscherinnen und Forscher der Empa in Kooperation mit Industriepartnern daran, die Leistung und Effizienz dieser Technologie weiter zu verbessern.
Vorteile gegenüber herkömmlichen Batterien
Die Feststoffarchitektur und hohe Betriebstemperatur von rund 300°C machen die Salzbatterie besonders geeignet für extreme Einsatzgebiete wie den Tunnelbau oder Offshore-Anlagen, wo die Sicherheit oberste Priorität hat. Aufgrund der Temperaturresistenz und des wartungsarmen Aufbaus wird sie auch für die Notstromversorgung von Mobilfunkantennen genutzt, die selbst unter harten Bedingungen Jahrzehnte lang zuverlässig arbeiten müssen.
Wirtschaftlichkeit und Herausforderungen
Ein Nachteil der Salzbatterie ist ihre hohe Betriebstemperatur, die einen Grundverbrauch an Energie erfordert. Forscher von Empa wie Meike Heinz und Enea Svaluto-Ferro arbeiten daher an Zellstrukturen, die es der Batterie ermöglichen, sich im Einsatz selbst zu erhitzen und somit effizienter zu arbeiten. Trotz des zusätzlichen Energiebedarfs gilt die Salzbatterie in bestimmten Anwendungen als wirtschaftlich und stabiler als viele Alternativen.
Ressourcenschonende Rohstoffe und Recyclingsysteme
Ein weiterer Vorteil ist die Verfügbarkeit der benötigten Rohstoffe: Natrium und Aluminium sind preiswert und reichlich vorhanden, was die Batterieproduktion kostengünstig und nachhaltig macht. Der aktuelle Forschungsschwerpunkt bei Empa liegt auf der Reduktion des Nickelgehalts in den Zellen, um den ökologischen Fussabdruck weiter zu verringern. In zukünftigen Projekten könnte sogar Zink das Nickel ersetzen – eine Option, die den Zugang zu nachhaltigen Energiespeichern noch weiter verbessern könnte.
Zukunftsperspektiven
Mit fortschreitender Forschung könnte die Salzbatterie ihren Weg aus speziellen Einsatzfeldern hin zu breiten, stationären Anwendungen finden. Ihr Einsatz als langlebiger und sicherer Speicher für Wohngebiete oder Quartiere wird ernsthaft in Erwägung gezogen. Damit bietet sie eine innovative Alternative zu Lithiumionen-Batterien und zeigt, wie die Forschung an der Empa die Weichen für die Zukunft der Energiespeicherung stellen kann.