Speichertechnologie
22.11.2017

Weltgrößte Batterie besteht wichtigen Test

Foto: brine4power
Auf diesem Gasspeichergelände im ostfriesischen Jemgum von EWE könnte die erste Polymer-Redox-Flow-Batterie zum Einsatz kommen.

Die von EWE und der Universität Jena entwickelte Polymer-Redox-Flow-Batterie soll Salzkavernen zu riesigen Stromspeichern machen. Das Unternehmen fordert jedoch Rechtssicherheit.

Die Erwartungen sind hoch. Bei EWE Gasspeicher sprechen sie gar vom „Zaubertrank der Energiewende“. Es geht um die weltgrößte Batterie, die die Tochter des Oldenburger Energieunternehmens EWE unter der Norddeutschen Tiefebene bauen will. Zum Einsatz kommen soll dabei das Redox-Flow-Prinzip, bei dem Energie in einer Flüssigkeit gespeichert wird. Im speziellen Fall in gesättigtem Salzwasser, sogenannter Sole, denn der Speicher soll in zwei unterirdischen Salzkavernen angewendet werden. Das Besondere dabei: Die zentrale Komponente werden organische Polymere sein, also Kunststoffe.

Anzeige*

Nach grundlegenden Vorversuchen in den vergangenen Monaten meldet Ulrich Schubert, Professor vom Center for Energy and Environmental Chemistry Jena (CEEC) der Universität Jena nun einen positiven Zwischenstand: In aktuellen Tests haben die Polymere alle chemischen Anforderungen erfüllt. „Wir können diese Polymere so modifizieren, dass sie in der Sole gelöst drinbleiben und nicht ausfallen. Damit haben wir gezeigt, dass man Kavernen für die Batterie nutzen kann“, sagt er am Mittwoch in Berlin bei einem Pressegespräch. EWE kooperiert bei dem "Brine for Power" getauften Projekt mit der Friedrich-Schiller-Universität in Jena, die die neuartigen Komponenten entwickelt hat. EWE hat für die Nutzung der vorhandenen Kavernen sowie für den Neubau von "Strom-optimierten" Kavernen zwei Patente eingereicht, die nun geprüft werden.

Erstmal werden Kunststoffbehälter genutzt

„Wir sind unserem Ziel, die größte Batterie der Welt zu bauen, einen entscheidenden Schritt näher gekommen“, sagt Ralf Riekenberg, von Brine for Power bei EWE Gasspeicher. Die Tochter des Versorgers betreibt momentan 38 solcher Kavernen, um Erdgas zu speichern. Vier von ihnen stehen in der engeren Auswahl für einen ersten Test. Trotz des Erfolges sind allerdings noch viele Fragen zu klären, bevor ein solcher Speicher unter der Erde Realität werden könnte. Zunächst werden keine echten Kavernen genutzt, sondern großdimensionierte Kunststoffbehälter. „Ich gehe aber weiterhin davon aus, dass wie etwa Ende des Jahres 2023 eine Kavernenbatterie in Betrieb haben können“, sagt Riekenberg.

Die Mega-Batterie könnte in Zukunft 700 Megawattstunden erneuerbarer Energie speichern – genug, um 75.000 Haushalte einen Tag lang mit Strom zu versorgen. Der größte Vorteil des neuen Speichers: Er kann fast beliebig vergrößert werden, da die Speicherkapazität nur von der Größe der Speicherbehälter abhängt. EWE plant Kavernen mit einem Volumen von 100.000 Kubikmetern, sie ließen sich aber noch deutlich größer bauen. Die Leistung der Speicher wird bedingt durch die Durchflussleistung und die Anzahl und Größe der elektrochemischen Zellen, die auch Stacks heißen. Jede Batterie könnte nach Angaben von EWE in Verbindung mit einem Windpark ein regelbares 120 Megawatt-Kraftwerk ersetzen. 

Polymere lassen sich recyceln

Bisher wurden für das 1949 in Hannover entwickelte Redox-Flow-Verfahren beispielsweise in Schwefelsäure gelöste umweltgefährdende Schwermetallsalze wie Vanadium verwendet. Teilweise laufen die Batterien sogar mit Uran und Plutonium. Brine for Power wäre hingegen ein nachhaltiger Speicher, der mit recycelbaren Polymeren funktioniert und bei dem keine seltenen Erden zum Einsatz kommen. Auf lange Sicht könnten zur Herstellung der Batterien auch nachwachsende Rohstoffe oder Kohlenstoffmoleküle aus Braunkohle genutzt werden, die zwar noch gefördert, aber nicht mehr verbrannt werden darf. Der Wirkungsgrad der Batterie liegt bei mehr als 70 Prozent, es entstehen fast keine Ladungsverluste. EWE spricht von rund 22.000 Ladezyklen, danach reduziert sich die Kapazität.

Aus Sicht des Wissenschaftlers Schubert bietet die Polymer-Redox-Flow-Batterietechnik auch für den Wirtschaftsstandort Deutschland eine neue Chance. „Es besteht die Möglichkeit, etwas Revolutionäres zu schaffen und Deutschland wieder zu einem Batterieland zu machen“, sagt Schubert. Denn bei Lithium-Ionen-Batterien sei „der Zug im Prinzip abgefahren“. Es gebe zwar Pläne für Fabriken in Deutschland, die Patente dafür lägen aber komplett in Asien. Hingegen seien die deutsche Chemie- und Kunststoffindustrie sowie der Anlagenbau sehr stark. Zudem funktioniere die Redox-Flow-Batterie im Prinzip wie eine Brennstoffzelle, die in Deutschland nicht nur für Autos, sondern auch für U-Boote entwickelt worden sei. Dementsprechend sei „enormes Know-how“ vorhanden, sagt Schubert.

Viele Millionen für Forschung nötig

Die Kosten einer Kavernenbatterie pro Kilowatt Leistung sollen etwa denen von Pumpspeicherkraftwerken oder herkömmlichen Batterien entsprechen, verspricht EWE. Die neuen Megabatterien hätten aber einen Vorteil: Weil sie so große Energiemengen speichern können, werde Brine for Power „unschlagbar günstig“ sein. Doch in die Forschung wird noch viel investiert werden müssen. „Wir sprechen von mehreren Millionen“, sagt Riekenberg. „Es kommt noch einiges an Kosten auf uns zu – nur für Studien, Entwicklungen uns Tests über Tage, bevor wir dann tatsächlich entscheiden, viel Geld in die Hand zu nehmen und unter Tage zu gehen.“

Diese Entscheidung soll voraussichtlich bis Ende 2019 fallen. In der Vorlaufphase sind in Jena bisher laut Schubert etwa sieben Millionen Euro in die Entwicklung geflossen, außerdem steuerten Stiftungen und der Freistaat Thüringen insgesamt 23 Millionen Euro an Infrastruktur bei. Der Wissenschaftsrat des Bundes habe zudem gerade weitere 28 Millionen Euro für einen Neubau bewilligt, und es wurden sechs neue Professuren eingerichtet. „Typischerweise kostet es zwischen 50 und 100 Millionen Euro, um eine neue Batterietechnologie zu entwickeln“, sagt der Professor.

Das Projekt kann aus Sicht der Beteiligten aber nur dann erfolgreich sein, wenn die Politik die richtigen Rahmenbedingungen setze. Denn energierechtlich seien bisher nur Erdgasspeicher als Speicher definiert, sagt Riekenberg. „Eine Definition und damit ein seiner Rolle entsprechender gesetzlicher Rahmen für Energie- beziehungsweise Stromspeicher fehlt bis dato.“ Die Folge: Energiespeicher werden als Letztverbraucher von Energie eingestuft und müssen dementsprechend Steuern zahlen. Riekenberg erhofft sich von der nächsten Regierung, vom Netzentgelt, der EEG-Umlage und der Stromsteuer befreit zu werden.

 

Quelle: EWE

Jutta Maier
Keywords:
Energiespeicher | Energiewende | erneuerbare Energien | Speichertechnologie
Ressorts:
Governance | Technology

Neuen Kommentar schreiben

 

bizz energy Dezember 2017/Januar 2018

Die aktuelle Ausgabe gibt es ab dem 14.12. am Kiosk oder bei unserem Abonnentenservice unter (Mail:bizzenergy@pressup.de) sowie als E-Paper bei iKiosk oder Readly.

 
 

bizz energy Research

Welche Stellschrauben können Sie drehen, um Ihren Bestandswindpark zu optimieren?
Mithilfe des interaktiven Datentools von bizz energy Research sehen Sie die Effekte auf den Netto-Cashflow.


Link zum Cashflow-Rechner von bizz energy Research