Die Bedeutung von Akkus bei der Energiewende

Akkus spielen beim Übergang zu einer grünen Wirtschaft eine entscheidende Rolle, da sie das Gleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage im Energiesystem aufrechterhalten können.

Der Schlüssel zu einer dekarbonisierten und treibhausgasfreien Welt ist die Elektrifizierung von Gebäuden und Städten, sowie des Mobilitätssektors. Denn nur durch eine verstärkte Nutzung von Solar-, Wind- und Wasserkraft sowie anderer kohlenstoffarmer Technologien wie Elektroautos, Speicherkapazitäten und den Einsatz von Mikrogrids und intelligenten Stromversorgungsnetzen kann eine grüne Weltwirtschaft erreicht werden. 

In diesem Artikel geht es um Akkus als saubere Energietechnologie und deren Bedeutung für die Energiewende. Ausserdem stellen wir einige Produkte von RND, einer Marke, die ihren Kunden ein umfassendes Sortiment an Elektronik-, Elektro- und Wartungsprodukten zu einem günstigen Preis bietet, und Hy-Line, die innovative Technologien zu wettbewerbsfähigen Preisen anbietet, vor.

Akkus als Energiespeicher − Lithium-Ionen-Akkus

Aufgrund der steigenden Nachfrage nach sauberen Energietechnologien wie Akkus, Windturbinen, Solaranlagen oder Elektrofahrzeugen wird prognostiziert, dass die Produktion von Mineralien wie Lithium, Kobalt und Graphit enorm ansteigen wird. Die derzeitigen technischen Fortschritte und Initiativen zur Elektrifizierung der Wirtschaft stützen sich stark auf Lithium-Ionen-Akkus (Li-Ion). Aufgrund ihrer überlegenen Leistung, Effizienz und Sicherheit im Vergleich zu konventionellen Akkus sind Lithium-Ionen-Akkus die bevorzugte Batterie für die meisten Elektroautos geworden.

Die Dekarbonisierung des Verkehrssektors und die zunehmende Netzintegration von intermittierenden erneuerbaren Energietechnologien werden durch die schnelle Reaktionsfähigkeit, den modularen Aufbau und die anpassungsfähige Installation von Akkus ermöglicht. Eine Kathode (positive Elektrode), eine Anode (negative Elektrode) und ein Elektrolyt dienen als Leiter in Lithium-Ionen-Akkus. Diese Akkus werden derzeit in allen Bereichen eingesetzt, von Mobiltelefonen und Computern bis hin zu Elektroautos, da sie leichter und kleiner sind als ältere Akkus und ihre Kapazität grösser ist.

Ausserdem sinken die Kosten für Akkus weltweit rapide. Laut der Internationalen Agentur für erneuerbare Energien (IRENA) sind die Preise für Lithium-Ionen-Akkus für kleine Haushalte in Deutschland seit Ende 2014 um mehr als 60 % gesunken.

Die Rolle von Akkus in Energiespeichersystemen

Energieversorger und Netzbetreiber können mithilfe von Akkus die volatile Leistung von Solar-und Windenergie kompensieren und gewährleissten damit ein zuverlässiges Stromversorgungsnetz.

Laut IRENA können Akkusysteme nicht nur Frequenzreaktionen, Reservekapazitäten, Schwarzstartfähigkeit (Wiederherstellung eines Stromnetzes) und andere Netzfunktionen bereitstellen, sondern auch Mini-Netze aufrüsten, den “Eigenverbrauch” von Solarstrom von Photovoltaikanlagen auf Dächern erleichtern und Strom in Elektrofahrzeugen speichern.

Grafik eines Akku-Energiespeichersystem mit hauseigener Photovoltaikanlage, Windkraftanlage und Li-Ionen-Akkus. Aufladen von Elektroautos über ein netzunabhängiges Inselsystem mit erneuerbarer Energie.

Energiespeicherung

Akkus sind vor allem deswegen für die Energiewende wichtig, da die Energieerzeugung aus Solar- und Windkraft immer noch volatil ist. Mithilfe von Akkus kann überschüssige Energie gespeichert werden, so dass in Zeiten, wo kein Strom produziert werden kann, also z. B. nachts, oder an windstillen oder bewölkten Tagen, darauf zurückgegriffen werden kann.

Laut der Europäischen Kommission spielen Akkus, die die Speichertechnologie mit der schnellsten Wachstumsrate sind, für das Erreichen des EU-Ziels, die Treibhausgasemissionen bis 2030 um 55 % zu senken, eine wichtige Rolle.

Transport (E-Mobilität)

Es wird erwartet, dass der Anteil der batteriebetriebenen Fahrzeuge deutlich zunehmen wird. Elektrofahrzeuge und deren Akkus machen nicht nur fossile Brennstoffe überflüssig, sondern erhöhen auch den Anteil der intermittierenden erneuerbaren Energien in den Netzsystemen. An besonders sonnigen oder windigen Tagen kann das Angebot an erneuerbarer Energie die Nachfrage übersteigen, weshalb Akkus die überschüssige Energie speichern. 

Dem Weltwirtschaftsforum zufolge, ist die Nachfrage nach Lithium-Ionen-Batterien für den Betrieb von Elektrofahrzeugen und die Energiespeicherung exponentiell gestiegen, von etwa 0,5 GWh im Jahr 2010 auf fast 526 GWh ein Jahrzehnt später. Lesen Sie hier mehr über die am häufigsten verwendeten Akkus für Elektrofahrzeuge.

Die Elektrifizierung ist ein Schlüssel zur Dekarbonisierung des Verkehrs. Um die Net-Zero-Plänen zu erreichen müssen die Länder möglichst schnell auf emissionsfreie Fahrzeuge umsetzen. Allerdings setzen sich nicht alle Länder die gleichen Ziele. Finden Sie heraus, wie der Fortschritt bei der Elektrifizierung von Fahrzeugen in verschiedenen Ländern aussieht, indem Sie den 2022 Elektrofahrzeuge Index lesen.

Netzgebundene Energiespeicherung

Elektrofahrzeuge werden nicht nur für den Transport genutzt, sondern senken auch die Stromkosten für private Haushalte, öffentlice Einrichtungen und Unternehmen, die eine Solaranlage auf ihrem Dach haben. Wenn die Strompreise hoch sind, kann der Strom aus den Batterien geparkter Autos für den Hausgebrauch genutzt oder sogar ins Netz eingespeist werden. Lesen Sie mehr über die Sicherheit von Photovoltaikanlagen von Fluke..

Akkus

Da ein Akku Tausende von Einwegbatterien ersetzen kann, sind Akkus sehr effektiv bei der Verringerung des CO2-Fussabdrucks. Alle Batterien geben giftige Elemente wie Quecksilber, Blei und Kadmium in die Umwelt ab, wenn sie auf Mülldeponien entsorgt werden, und verseuchen Boden und Wasser. Akkus sind jedoch weniger schädlich für die Umwelt, da weniger produziert werden und in den Abfallstrom gelangen.

DasRND Power-Sortiment bietet eine breite Palette von Stromversorgungen, AC/DC-Wechselrichtern, Ladegeräten, Akkus und vielen weiteren elektronischen Artikeln. Blei-Säure-Akkus Die meisten von ihnen bestehen zu mehr als 90 % aus recyceltem Bleibatteriematerial, was sie zur Energiespeichertechnologie mit den geringsten Umweltauswirkungen macht.

Bleisäure-Akkus, RND

Akku-Ladegeräte, RND

Akku-Ladegeräte, Bleisäure RND

Akku-Ladegeräte, RND

Die Hy-Line Akkus ermöglichen die Überwachung vieler wichtiger Parameter. Sie bieten dem Verbraucher eine hochmoderne Möglichkeit, Lithium-Ionen-Akkus von jedem Ort aus und zu jeder Zeit online zu überwachen. Es ist möglich, den SM- oder CAN-Bus und das spezielle HY-Di Battery Interface (HBI) mit Hilfe eines Internetbrowsers zu nutzen, um sich über das Internet mit den verschiedenen HY-Di-Batterien zu verbinden. 

Li-Ion Smart-Batteries, HY-Di, HY-Line

HY-Di Smart Batterieladegerät

Die Zukunft der elektrifizierten Welt

Viele Menschen sagen, dass die Zukunft elektrisch ist. Es ist unbestreitbar, dass die Welt bald weitgehend oder sogar vollständig elektrisch geladen sein wird. Angesichts der steigenden Nachfrage nach Akkus sollte es daher Pläne zur Kostensenkung geben, damit die Welt genügend Batterien und elektrische Technologien produzieren kann. Gleichzeitig sollte auch überlegt werden, wie die Menge an Metallen in Batterien reduziert werden kann, da der Abbau dieser Resssourcen schwierig, teuer und umweltschädlich ist. Gerade deswegen, sollte auch das Recycling von Akkus und Batterien verbessert werden.

Häufig gestellte Fragen

Warum sind Akkus für die Energiewende wichtig?

Mithilfe von Akkus können erneuerbare Energien gespeichert werden. Gerade weil Sonnen-und Windkraft so volatil sind, ist die Energiespeicherung wichtig, damit auch in Zeiten an denen kein Solar-oder Windstrom produziert werden kann, die Energieversorgung gewährleistet ist. Leider ist die Akkutechnoloie noch nicht so weit entwickelt, dass eine zuverlässige Energieversorgung ausschliesslich aus erneuerbarer Energie möglich ist.

Welche Rolle spielen Akkus bei der Nutzung von erneuerbaren Energiequellen wie Solar- und Windenergie?

Ohne Akkus kann das Potenzial von erneuerbaren Energien nicht ganz ausgeschöpft werden. Deshalb ist es wichtig, dass in Zeiten an denen zu viel Strom produziert wird, also an sehr windigen oder sonnigen Tagen, die überschüssige Energie in Akkus gespeichert wird.

Warum sind Akkus für den Übergang zu einem Energiesystem mit Netto-Null-Emissionen wichtig?

Ein treibhausgasfreies Energiesystem kann nur mit erneuerbarer Energie erreicht werden. Und für die meisten erneuerbaren Energien sind Akkus die beste Art der Energiespeicherung. Aufgrund der Fortschritte in der Akkutechnologie werden Akkus zu einer entscheidenden Komponente für den nachhaltigen Transport der Zukunft. Darüber hinaus kann die in diesen mobilen Akkus gespeicherte Energie sowohl für die Stromversorgung Ihres Hauses als auch für die Netzstabilisierung genutzt werden.

Welche Akkus werden bei erneuerbaren Energien verwendet?

Derzeit sind Bleisäure- und Lithium-Ionen-Akkus am weitesten verbreitet. Sie sind die beiden wichtigsten Lösungen für die Speicherung erneuerbarer Energie.

Warum ist die Akkutechnologie so wichtig für die Entwicklung von Elektroautos?

Elektroautos sind im Gegensatz zu Fahrzeugen mit fossilem Verbrennungsmotor unabhängig von fossilen Brennstoffen und damit auch nachhaltiger. Der Akku eines Elektrofahrzeugs speichert elektrische Energie.Frequenzumrichter wandeln den Gleichstrom in Wechselstrom um, so dass der Motor effizient geregelt werden kann.

Welche Akkus werden in Elektroautos verwendet?

Sowohl bei vollelektrischen als auch bei Hybrid-Modellen werden fast ausschliesslich Lithium-Ionen-Akkus verwendet. Vollelektrische Fahrzeuge, Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge (PHEV) und Hybridelektrofahrzeuge benötigen Energiespeichertechnologien, in den meisten Fällen Akkus (HEVs).

Wie speichern Akkus Energie?

Ein Akku ist eine Art Energiebehälter, der chemische Energie speichert, um sie später in elektrische Energie umzuwandeln. In jedem Akku befinden sich eine oder mehrere elektrochemische Zellen. In solchen Zellen finden chemische Reaktionen statt, die einen Elektronenfluss in einem Schaltkreis verursachen. Dadurch wird elektrischer Strom erzeugt.

Wie wird die Energie der Akkus genutzt?

Akkus speichern chemische Energie und wandeln sie in elektrische Energie um, indem durch chemischen Reaktionen Elektronen von einer Substanz (Elektrode) zu einer anderen durch einen externen Stromkreis wandern. Ein elektrischer Strom kann durch den Fluss von Elektronen erzeugt und zur Erfüllung von Aufgaben eingesetzt werden.

Sind Akkus eine erneuerbare Energiequelle?

Obwohl durch die Korrosion der Batterien Chemikalien freigesetzt werden, die das Grund- und Oberflächenwasser sowie den Boden verschmutzen, sind Akkus sehr effektiv bei der Verringerung des CO2-Fussabdrucks, da sie mehrmals verwendet werden können.

Werden die Akkus recycelt?

Typische Einwegbatterien oder Akkus, wie Knopfzellen- und Lithiumakkus, können recycelt werden, allerdings ist der Zugang zu Recyclinganlagen nicht überall möglich. Einige Akkus werden häufiger recycelt als andere. Nahezu 90 % aller Bleisäure-Akkus werden recycelt. 

Sind Bleisäure-Akkus nachhaltig?

Aufgrund ihres geschlossenen Lebenszyklus und ihrer mehrfachen Wiederverwendbarkeit sind Blei-Säure-Akkus nachhaltig. Eine gebrauchte Autobatterie wird an eine zugelassene Recycling-Stelle geliefert, wo alle Teile zurückgewonnen, recycelt und an Batteriehersteller verkauft werden. Sicherlich wurde und wird die Batterie im Fahrzeug des Nutzers dank des Cradle-to-Cradle-Zyklus auf unbestimmte Zeit recycelt. Beachten Sie, dass Bleiakkus bei unsachgemäßer Entsorgung sowohl für die menschliche Gesundheit als auch für die Umwelt gefährlich sein können.

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