Stand der Akkutechnik

Lithium-Eisen-Phosphat über 200 Wh/kg – Natrium gibt es wie Salz im Meer – CATL kündigt 500 Wh/kg an.








  Die Anfänge des Lithiumakkus


Who killed the electric car? Der Bleiakku und ähnlich miserable Akkuchemien. Diese Erfahrung musste ich 2006 bis 2009 persönlich machen, als ich beim ersten Elektrorollertest auf 17.300 km 3 Sets an Bleiakkus komplett schrottete.

Schon die ersten Lithiumakkus waren um Größenordnungen besser. Der Akku im ersten Tesla Roadster wog 408 kg für 56 kWh. Sind 137 Wh/kg. BYD setzte auf Lithium Eisenphosphat. Der erste BYD e6 hatte einen 60 kWh Akku, der 750 kg wog. Sind 80 Wh/kg. Damit hatte der BYD e6 das Temperament eines Mercedes Diesel Taxi der 60er Jahre, wurde auch meist als Taxi eingesetzt.

  Lithium-Eisen-Phosphat über 200 Wh/kg


Lithium-Eisen-Phosphat - LiFePo4 - hat gegenüber Lithium Cobalt Ion beträchtliche Vorteile: kein teures Nickel, kein teures und imageschädigendes Cobalt, der anfängliche Nachteil im Leistungsgewicht konnte aufgeholt werden. Tesla liefert die billigeren Varianten mit LiFePo4, BYD alle Elektroautos mit LiFePo4.

Beim USGS kann man nachlesen, wie sich die als abbauwürdig nachgewiesenen Vorkommen und der Verbrauch entwickelt haben. Die Abbauwürdigen-Vorkommen haben sich auf 98 Millionen Tonnen gesteigert, 110 kWh Lithiumakku für jeden von 10 Milliarden Menschen.

An einem bestimmten Punkt von Preis für Solarstrom und technischen Fortschritt zur Gewinnung von Lithium aus Meerwasser wird sich dies etwa vertausendfachen, wenn Meerwasser als abbauwürdiges Vorkommen gerechnet wird.

  Natrium gibt es wie Salz im Meer


Derzeit bei 160 Wh/kg, bald bei 200 Wh/kg. Jetzt schon besser, als der Akku vom ersten Tesla Roadster. Natriumakkus nehmen Nachfragedruck aus dem Lithiummarkt und ermöglichen Elektroautos billiger als Autos mit Verbrennungsmotor.

Aber wo sind die Obergrenzen in der Anwendung? Probieren wir mal 30.000 t Natriumakkus in das Containerschiff CMA CGM Nevada einzubauen. Das wären 6 GWh Akkus. Das Schiff hat 72 MW Antriebsleistung für 25,4 Knoten gleich 47 km/h. 3.900 km mit vollem Tempo. Mit halber Leistung, 37 km/h, steigert sich das auf 6.150 km.

Die Liberty Frachter im 2. Weltkrieg fuhren nur 20 km/h. Mit der Schleichfahrt ginge es 21.600 km weit.

Bei 50 € pro kWh Akku kosten diese 300 Millionen €. Die Kosten teilen wir mal auf 10 Jahre, 10 große Fahrten pro Jahr, 6000 40' Container. 300 Millionen € dividiert durch 60 Tausend Container, macht 500 €.

In den letzten Jahren schwankten die Frachtkosten von Shenzhen nach Kopper zwischen 2.000 und 12.000 US$ pro 40' Container. Strom könnte sogar billiger als Schweröl werden im Sinne von Schiff antreiben.

  CATL kündigt 500 Wh/kg an


CATL ist der größte Akkuhersteller der Welt. Der kündigt bestimmt nichts an, was er nicht sicher liefern kann. Mit 500 Wh/kg und 600 kg Akku in einer aerodynamisch guten Limousine könnte man München bis Berlin durchgehend ohne Nachladen mit 200 km/h fahren. Bei Tempo 130 sind dann schon München – Berlin – München möglich, das sind 1.250 km. Das führt die E-Fuel Debatte bei Straßenfahrzeugen vollends ins Absurde. 3 t Akku in einem LKW wären 1.500 kWh und deutlich über 1.000 km Reichweite. Gerade sah ich einen Wasserstoff LKW mit 400 km Reichweite. Verheerender kann die Niederlage der Wasserstoff-Lobby nicht sein.

Aber dieser Akku ist für höheres berufen, für Flugzeuge. Bei Aviation Alice stehen derzeit 900 bis 980 kWh Akku mit 3.600 kg. Der Unterschied zwischen Gewicht der Zellen und des kompletten Akkupacks kann schwer geschätzt werden, aber 500 Wh/kg wäre eine sehr beträchtliche Steigerung. Vielleicht 1.500 kWh Akku, statt 980 kWh?

  Peak-Shaving mit Eisen-Luft-Akkus


Das Stromnetz und seine Auslegung. Ein typisches Beispiel ist ein 400 kVA Trafo für 100 Einfamilienhäuser. Jeder hat einen 17 kW Stromanschluß, aber wenn jeder gleichzeitig 17 kW wollte. Wie viel Solarstrom kann man aus einer solchen Siedlung abtransportieren? Hängt ganz vom den Stromspeichern ab. Ohne Speicher 2.800 kWh an einem sehr sonnigen Sommertag. Mit 3 kWh Akku pro kW Peak Photovoltaik schon 7.200 kWh. Wenn man eine zweite Akkuebene einführt, nicht ganz so effizient wie Lithium oder Natrium, dafür sehr billig, könnte man mit demselben Stromnetz noch deutlich mehr Photovoltaik in einer solchen Siedlung montieren. 900 kWh Jahresertrag pro kW Peak (Mix verschiedener Ausrichtungen) sind auf 365 Tage und 24 h verteilt nur 102 W. Der höchstmögliche Tagesertrag ist 7 kWh. Auf 24 h verteilt 291 W. Wenn man jeden Tagesertrag über 150% Durchschnittswert in Luft-Eisen-Akkus abspeichern würde, käme man mit beträchtlich weniger Netzausbau aus.

Es ist frustrierend, dass es keine ernstzunehmenden Studien zur Kostenoptimierung der Energiewende gibt. Ganz im Gegenteil, es wird nur studiert, wie es möglichst teuer wird. Leider hat sich dazu das Instrument der Dissertationsbörse als untauglich erwiesen, weil die betreuenden Universitätsprofessoren genau wissen, welche Themen unerwünscht sind und die Karriere des Studenten gefährden. Da kann ein Student noch so begeistert von einem Dissertationsthema sein, nach einer Woche heißt es nur noch „Mein Professor hat mir dringend davon abgeraten“.

  Katastrophengebiet besichtigt


Wie wirkt sich Inflation und höhere Zinsen auf die Haushersteller aus, die in der blauen Lagune bei der SCS (Shopping City Süd) sind? Weiter machen, wie bisher, scheint dort das einzige Motto zu sein. Ab und zu Photovoltaik in homöopathischen Dosen wäre vor 30 Jahren ja noch ganz toll gewesen, aber heute viel zu wenig. Man setzt auf traditionelle Materialien, koste es was es wolle. Betonfundament, zuerst das Ziegeldach, dann ein paar Photovoltaikmodule. Nur können sich dieses „Koste es was es wolle“ immer weniger Kunden leisten.

Meine Besichtigung zeigte in aller Deutlichkeit, warum meine Broschüre mit „Das alte EFH ist tot, es lebe das neue EFH“ beginnt. Bisherige Disruptionen fanden in recht lebendigen Wirtschaftszweigen statt, Auto gegen Pferd, Digitalkamera gegen chemischen Film, Smartphone gegen einfaches Handy, Elektroauto gegen Auto mit Verbrennungsmotor.

Doch hier trifft die Disruption KlimaSchutzÜberlegenheistsHaus repräsentiert durch das GEMINI next Generation Haus auf eine Branche, die durch extreme Innovationsfeindlichkeit jetzt schon in sehr beträchtlichen Problemen steckt,

  Aktionär werden ab 200 €


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Ein neuer Aktionär meinte „Ich mit meiner sehr bescheidenen Investition“, aber 4.000 mal 1.000 € sind auch 4 Millionen für alle Investitionen bis zur Eröffnung der Siedlung in Unken als Startpunkt für weltweite Expansion.

Die großen Kapitalerhöhungen kann nur die Hauptversammlung beschließen, aber hier einmal das, was Vorstand und Aufsichtsrat beschließen können. Das neue Grundkapital dient zur Perfektionierung der Unterlagen für die größeren geplanten Kapitalerhöhungen.

Hier die Details.
          Stand der Akkutechnik: Lithium-Eisen-Phosphat über 200 Wh/kg – Natrium gibt es wie Salz im Meer – CATL kündigt 500 Wh/kg an. https://2023.pege.org/04-23/german.htm