Energiespeicher-Aktien mit 1.000-%-Chance? Warum Lithium (noch) gegen Redox-Flow-Batterien gewinnt

Lithium wird knapp. Das bedroht die Mobilitätswende, denn Traktions-Batterien dürfen nicht zu teuer werden. Entlastung könnte vom Sektor der stationären Energiespeicher kommen. Dort gibt es lithiumfreie Alternativen zum Beispiel von ESS inc. (WKN: A3C5AN). Dennoch geben auch dort die Hersteller von lithiumbasierten Systemen wie Fluence Energy (WKN: A3C6A3) den Ton an.

Die Lithium-Krise ist real

Bloomberg beschrieb kürzlich die aktuelle Lage als Lithium-Krise. Um 500 % seien die Preise für den wichtigen Batterierohstoff gestiegen. Auch das TIME-Magazin widmete eine große Story dieser Knappheit. Von früheren Durchschnittspreisen von etwa 11.000 US-Dollar für eine Tonne Lithiumcarbonat sei ein Anstieg auf weit über 60.000 US-Dollar zu verzeichnen gewesen.

Die für viele überraschend schnell steigenden Verkaufszahlen bei Elektrofahrzeugen hat die Nachfrage explodieren lassen. Das Angebot kann hingegen nicht so zügig ausgebaut werden. Dass die großen Lithiumförderer nicht stärker in den Ausbau ihrer Kapazitäten investiert haben, hängt auch damit zusammen, dass die Nachfrage bisher politisch getrieben und auch mal starken Schwankungen unterworfen war. Bei zurückgehender Nachfrage wird das kapitalintensive Geschäft schnell unrentabel.

Nun ist jedoch absehbar, dass der Bedarf auf viele Jahre hinaus stark ansteigen wird. Auch wenn mit Natrium eine Alternative bereitsteht, sind Experten sicher, dass Lithium weiterhin die Hauptrolle spielen wird, insbesondere bei portablen und mobilen Anwendungen, wo sie ihre hohe Energiedichte und ihr geringes Gewicht ausspielen können.

Bei stationären Energiespeichern hingegen sind Energiedichte und Gewicht sekundäre Faktoren. Von daher gibt es dort vielfältige Konkurrenz für lithiumbasierte Systeme. Dazu gehören auch Redox-Flow-Batterien.

Flow-Batterien sind in vielerlei Hinsicht besser als Lithiumbatterien

ESS ist einer der ambitioniertesten und liquidesten Hersteller von Flussbatterien. Bei der Zellchemie setzt es im Wesentlichen auf Materialien, die auf der Erde günstig verfügbar sind: Eisen, Kochsalz und Wasser. Das verspricht deutlich niedrigere Investitionskosten für große Speichersysteme.

Und auch im Betrieb gibt es Vorteile. Als Einsatzdauer verspricht ESS 25 Jahre ohne signifikanten Leistungsabfall. Und wenn es danach irgendwann ums Recycling geht, dann geht das bei den eingesetzten Materialien weitaus besser als bei den Lithium-Pendants. Auch die Brandgefahr, ein wichtiges Thema etwa in Wohngebieten, fällt dank der wässrigen Lösung weg.

Gleichzeitig sind Flussbatterien fast beliebig skalierbar. Die Speicherkapazität hängt von der Tankgröße ab. Damit lassen sich Stromausfallzeiten überbrücken, für die Lithiumbatterien einfach viel zu teuer wären.

Führt man sich all diese überzeugenden Argumente vor Augen, dann kommt die Frage auf, warum Projektentwickler noch immer auf Lithium setzen. Fluence Energy zum Beispiel hat im März-Quartal stolze Umsätze in Höhe von 343 Mio. US-Dollar geschrieben gegenüber 0 Mio. US-Dollar (!) bei ESS.

Darum gewinnt Lithium (noch)

Im Moment konzentriert sich die Nachfrage noch auf kleinere und mittelgroße Energiespeicher, die Lastspitzen abfangen und einige Stunden schwächere Einspeisung ausgleichen können. In dieser Größenklasse können Flussbatterien ihre Vorteile noch nicht so gut ausspielen.

Hinzu kommt ein weiterer Faktor, der vielleicht noch entscheidender ist: Die sogenannte Roundtrip-Effizienz. Dabei geht es darum, wie viel der in das Speichersystem eingespeisten Energie hinterher wieder zurückgespeist werden kann. Lithium-Ionen-Batterien erreichen dabei zum Teil sehr hohe Werte jenseits von 90 %.

Flussbatterien hingegen bewegen sich eher im Bereich von 80 %. Das heißt, dass 20 % irgendwo im Speicher- und Abgabe-Prozess verloren gehen, rund 10 % mehr als bei Lithiumsystemen. Und das ist ein beachtlicher Unterschied, wenn man bedenkt, wie viel Aufwand betrieben wird, um etwa aus Solarzellen oder Wechselrichtern noch den Bruchteil eines Prozents an Effizienz herauszukitzeln.

Am Ende ist es oft die schwächste Komponente, die darüber entscheidet, wie effizient eine Gesamtanlage ist.

Darum werden Flussbatterien künftig eine größere Rolle spielen

Kurzfristig sind Flow-Batterien also im Hintertreffen. Doch je länger sich die Lithiumkrise hinzieht, desto dringender werden Projektentwickler nach Alternativen Ausschau halten. Und wenn die Solar- und Windparks immer größer werden, dann werden auch größere Energiespeicher benötigt.

Wenn es dann noch gelingt, einige der Nachteile von Flussbatterien durch die schlaue Kombination mit anderen Speichertechnologien zu reduzieren, dann ist der Durchbruch absehbar. Beispielsweise arbeiten schwungradbasierte Systeme ähnlich effizient wie Lithium-Ionen-Batterien. Sie könnten kurzfristigere Schwankungen puffern, sodass bei der Flow-Batterie weniger Energieverluste anfallen.

Ingenieuren fallen sicherlich noch bessere Ideen ein. Von daher werden die Vorteile der Eisen-Flussbatterien von ESS mit der Zeit größer. Damit würden sie zunehmend dazu beitragen, den Lithiumbedarf für stationäre Energiespeicher im Zaum zu halten. Das wird kein Selbstläufer für die ESS-Aktie, aber das Potenzial erscheint gigantisch.