Polymere machen unabhängig

Der Stromspeicher wird aus zwei Kavernen bestehen: eine für den Anolyt und eine für den Katholyt. Deren Zusammensetzung ist ebenfalls neu: Salzlauge, in der Polymere aufgelöst sind. Praktisch ist, dass die Salzlösung nicht eigens erzeugt werden muss. Das Wasser sättigt sich selbst im Salzstock mit Salz.

Die Technik mit den Polymeren haben Forscher der Friedrich-Schiller-Universität Jena entwickelt und 2015 vorgestellt. Die Polymere in Anolyt und Katholyt sind unterschiedlich: Die im Katholyt binden Elektronen stärker als die im Anolyt. In anderen Projekten testen Forscher die Leuchtfarbe Bor-Dipyrromethen, kurz Bodipy, oder ein Molekül mit einer ähnlichen Struktur wie das Vitamin B als Elektrolyt.

Normalerweise werden Redox-Flow-Akkus aber mit in Schwefelsäure gelösten Schwermetallsalzen wie Vanadium betrieben. Schwefelsäure ist jedoch sehr aggressiv und auch nicht sehr umweltschonend - anders als Salzwasser. Es geht EWE aber nicht nur darum, umweltfreundlich zu sein. Das Unternehmen will nicht von Rohstoffen wie Vanadium oder Elementen der Seltenen Erden abhängig sein, die mit der Zeit teurer werden.

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Funktionsweise des Redox-Flow-Akkus. (Bild: EWE)

"Wir bauen aber nicht nur groß, sondern auch günstig", sagt Hervieu. "Das geht nicht mit Vanadium." Die Polymere hingegen lassen sich künstlich in große Mengen herstellen. "Wir glauben, dass in der Zukunft Polymere oder generell aktive organische Materialien viel günstiger sein werden als Vanadium."

In diesem Jahr will EWE einen ersten herkömmlichen Redox-Flow-Akku in Betrieb nehmen. Er wird eine Leistung von 5 Kilowatt und eine Speicherkapazität von 45 Kilowattstunden haben. Über Tage wird er jedoch aufgebaut und mit Vanadium-basierten Elektrolyten betrieben. Damit will EWE den Betrieb testen.

Der erste Prototyp mit organischen Elektrolyten soll Ende kommenden Jahres in Betrieb gehen. Er wird schon deutlich größer sein, mit einer Leistung von 100 Kilowatt und einer Kapazität von 500 Kilowattstunden. Auch er wird über Tage gebaut, wie der darauf folgende Prototyp, der 2021 fertig werden soll.

EWE wird in einem Salzbergwerk testen

Bis 2023 will EWE den ersten unterirdischen Speicher bauen, in einem Salzbergwerk. Geplant war, in dem Jahr bereits den Speicher in der Kaverne in Betrieb zu nehmen. "Im Laufe des Projekts ist uns klargeworden, dass es leichter ist, in kleinem Maßstab unter Tage zu testen", begründet Hervieu. Der große Speicher in der Kaverne unter Ostfriesland mit einer Leistung von 120 Megawatt und einer Kapazität von 700 Megawattstunden wird dann 2025 fertig.

"Wenn alles funktioniert, kann dies den Speichermarkt beziehungsweise den Markt für Regelenergie grundlegend verändern. So ist die Strommenge, die ein Speicher dieser Art beinhaltet, - der aus zwei mittelgroßen Kavernen besteht - ausreichend, um eine Millionenmetropole wie Berlin für eine Stunde mit Strom zu versorgen. Damit würden wir die größte Batterie der Welt bauen", sagte Peter Schmidt, Geschäftsführer von EWE Gasspeicher, bei der Ankündigung des Projekts im vergangenen Jahr.