Flüssigbatterie als Windstrom-Speicher

Hausgroße Anlagen sollen Schwankungen bei der Ökostrom-Erzeugung ausgleichen

Flüssigbatterie
Flüssigbatterie

Hannover - Wind und Sonne richten sich nicht nach dem Strombedarf der Haushalte. Doch Batterieanlagen von der Größe ganzer Häuserblocks könnten in Zukunft eine Flaute oder dunkle Nachtstunden mühelos überbrücken. Ein Konsortium mehrerer Fraunhofer-Institute entwickelt dazu Flüssigbatterien, die bis zu 2000 Haushalte mit zwischengespeicherten Ökostrom versorgen sollen. Auf der Hannovermesse werden die Wissenschaftler den Prototyp einer Zwei-Kilowatt-Anlage präsentieren.

"Diese Batterien werden Schwankungen bei der Produktion von Wind- und Solarstrom gut ausgleichen können", sagt Sascha Berthold vom Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik in Oberhausen. Die so genannten Redox-Flow-Batterien bestehen aus zahlreichen kleinen Reaktionskammern, die in vielen Stapeln nebeneinander aufgereiht werden können. In den Kammern können Verbindungen aus dem Metall Vanadium Elektronen aufnehmen oder abgeben. Getrennt durch spezielle Kunststoff-Membranen erreichen diese Zellen so hohe Wirkungsgrade, dass eine Flüssigbatterie nur etwa 30 Prozent Verluste aufweist. "Das ist für solche Batterien ein sehr guter Wert", sagt Berthold.

"Dadurch lassen sich sehr robuste und langlebige Batterien bauen", sagt Tom Smolinka vom beteiligeten Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg. Zudem können die Redox-Flow-Batterieblöcke gut skaliert werden, lassen sich also für einen höheren Strombedarf flexibel vergrößern. Dieser Vorteil unterscheidet sie von klassischen Bleiakkus. Allerdings schätzt Berthold, dass die Flüssigbatterien noch zwei - bis dreimal teurer sind als der ausgereifte Blei-Stromspeicher. Doch mit der Entwicklung großflächiger Membranen könnten die Kosten für kleine Megawattspeicher auf unter 1000 Euro pro installiertem Kilowatt sinken.

Bis 2012 wollen die Fraunhofer-Forscher die Speicherkapazität ihrer 2-Kilowatt-Pilotanlage noch verzehnfachen. Und in fünf Jahren könnte die Megawatt-Schwelle überwunden werden. Bis dahin werden auch andere Speichertechnologien weiter entwickelt werden und mit den Flüssigbatterien konkurrieren. So wird derzeit intensiv an unterirdischen Kavernen für komprimierte Druckluft und Wasserstoff-Brennstoffzellensysteme gearbeitet. Kosten, Wirkungsgrade und Zuverlässigkeit werden darüber entscheiden, welche Speicher-Technologie sich langfristig beim Umbau der deutschen und europäischen Stromversorgung durchsetzen wird. Wegen des immensen Bedarfs an Speicherkapazität ist es nicht unwahrscheinlich, dass jede Methode genutzt werden wird.