Energiespeicher

Fraunhofer-Forscher stellen Konzept für Riesenakku vor

Um mehr Erzeuger erneuerbarer Energien ins Netz integrieren zu können, werden Energiespeicher gebraucht. Drei Fraunhofer-Institute stellen auf der Hannover Messe das Konzept für einen Speicher vor, der 2.000 Haushalte versorgen können soll.

Die Fraunhofer-Gesellschaft stellt auf der Hannover Messe Anfang April einen Energiespeicher vor, der künftig Strom aus erneuerbaren Quellen zwischenspeichern soll. Auf der Messe stellen drei Institute eine Modellanlage eines solchen Speichers vor.

Redox-Flow-Akku

Kern des Speichersystems ist ein Redox-Flow-Akku. Darin befinden sich zwei Elektrolyte, die Vanadium-Ionen enthalten. Die beiden Flüssigkeiten sind durch eine Membran getrennt, an der sie Elektronen aufnehmen und abgeben. Vorteil dieses Akkutyps, der sich auch für Elektroautos eignet, ist, dass hier nur Vanadium-Verbindungen eingesetzt werden und nicht zwei verschiedene Flüssigkeiten. Das verhindere Verunreinigungen und ermögliche den Bau robuster und langlebiger Akkus, erklärt Tom Smolinka vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE).

An dem Projekt sind drei Fraunhofer-Institute beteiligt: Neben dem in Freiburg ansässigen ISE sind es das Oberhausener Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) und das Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) in Pfinztal bei Karlsruhe. Gemeinsam führen sie auf der Hannover Messe die Funktionsweise einer solchen Speicheranlage vor.

Speicher für erneuerbare Quellen

Speichersysteme sind immens wichtig, wenn erneuerbare Energiequellen eine größere Rolle spielen sollen: Windräder stehen bei Flaute still, Solaranlagen liefern nachts keinen Strom. Für diese Zeiten werden Speichersysteme gebraucht. Das US-Unternehmen Beacon Power etwa baut in Stephentown im US-Bundesstaat New York einen Schwungradspeicher, in dem elektrische Energie kurzzeitig in Form von kinetischer Energie gespeichert werden kann. In einem Projekt in Cuxhaven werden Kühlhäuser als Energiespeicher eingesetzt: Steht viel Windkraft zur Verfügung, wird die Temperatur abgesenkt. Das ermöglicht es, sie bei Flaute oder in Spitzenzeiten vom Netz zu nehmen.

Eine Kleinstadt im US-Bundesstaat nahe der mexikanischen Grenze hat im vergangenen Jahr einen Natrium-Schwefel-Akku von der Größe eines Hauses in Betrieb genommen. Der Energiespeicher, der den Spitznamen Big-Old Battery, kurz Bob, trägt, soll Stromausfälle abfangen, die in der Kleinstadt immer wieder auftreten.

20 Megawattstunden

In solchen Dimensionen planen auch die Fraunhofer-Forscher: Sie wollen eine Akkuanlage errichten, die so groß ist wie ein Handballfeld. Eine solche Anlage hat eine Kapazität von 20 Megawattstunden. Das reicht nach Angaben der Wissenschaftler aus, um 2.000 Haushalte eine Winternacht oder einen wolkigen Tag lang mit Strom zu versorgen.

Derzeit baut das Fraunhofer-Konsortium eine 2-Kilowatt-Demonstrationsanlage, die Ende 2012 in Betrieb gehen soll. Eine Anlage im Megawattbereich soll in etwa fünf Jahren zur Verfügung stehen. Problem ist, entsprechend große Membranen zu bauen. Derzeit sind sie etwa so groß wie ein A4-Blatt. Für eine Megawatt-Anlage müssen sie jedoch deutlich größer werden.