Kostengünstige Stromspeicher für die Welt

Rund eine Milliarde Menschen haben aktuell keinen Zugang zu elektrischem Strom. Gleichzeitig stehen viele Länder vor der Herausforderung, im Rahmen der Energiewende die vorhandene Energieversorgung umzustrukturieren. Eine neue Generation von dezentralen, erschwinglichen und umweltfreundlichen Stromspeichern soll hier helfen. Unter dem Titel „Weltspeicher“ startete das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) einen Innovationswettbewerb in zwei Phasen. Dabei gewann die Hochschule Landshut in Kooperation mit dem Münchner Unternehmen VoltStorage als eines von fünf Teams die erste Runde. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler entwickeln nun 12 Monate lang ein technisch und wirtschaftlich zukunftsweisendes Konzept für einen extrem preiswerten Stromspeicher auf Basis der All-Iron Redox-Flow Batterietechnologie (IRFB). Dabei sollen mehrere Lösungen bis zum Stadium der Marktreife skizziert werden. Die zwei Teams mit den besten Konzepten werden schließlich für die zweite Projektphase ausgewählt, in der dann der fertige Weltspeicher entwickelt wird. Das BMBF fördert die erste Phase mit insgesamt 250.000 Euro. Die Projektleitung übernimm Prof. Dr. Karl-Heinz Pettinger, wissenschaftlicher Leiter des Technologiezentrums Energie (TZE) der HAW Landshut.

Neue Speichergeneration mit Frauenpower

Initiatorinnen des Forschungsprojekts an der Hochschule Landshut sind die beiden wissenschaftlichen Mitarbeiterinnen Christina Zugschwert und Saskia Dinter. Sie beschäftigten sich in den letzten Jahren intensiv mit zukünftigen Energiespeichern und waren auch am Aufbau der grenzüberschreitende Forschungsplattform FSTORE mitbeteiligt, auf der sich Batteriehersteller, Netzbetreiber und Forschende aus ganz Europa zur Redox-Flow-Technologie austauschen. „Wir freuen uns sehr, dass unser Team zu den fünf Glücklichen gehört, die für die erste Phase ausgewählt wurden“, erzählt Zugschwert. Damit die Forschenden mit ihrem Weltspeicher-Konzept auch in die Umsetzungsphase kommen, müssen sie gewisse Anforderungen erfüllen. So soll die neue Generation an Stromspeicher mindestens so leistungsfähig sein wie bestehende Lösungen, dabei aber deutlich günstiger in Anschaffung und Unterhalt. Außerdem soll der neue Weltspeicher umweltfreundlich gebaut sein, in jedes Haus passen und zusammen mit erneuerbaren Energiesystemen wie Solarstrom, Windkraft oder Wasserturbinen betrieben werden können.

Einfach, kostengünstig und umweltfreundlich

„Unser Ziel ist die verlässliche Stromversorgung vor allem für Entwicklungs- und Schwellenländer“, so Zugschwert. Aber auch private Haushalte in Deutschland und anderen Industrienationen könnten von der neuen Batterie profitieren. Immerhin gebe es einen enormen Kostenvorteil der IRFB-Technologie im Vergleich zu herkömmlichen Speichersystemen. „Auf Basis einer ersten Schätzung könnten Einsparungen von über 80 Prozent erzielt werden“, betont Prof. Pettinger, „das liegt daran, dass die IRFB-Technologie aus weltweit vorhandenen Materialien hergestellt werden kann und die Kosten von Lithium-Ionen-Akkus um 50 bis 70 Prozent unterbietet.“ Darüber hinaus ist die IRFB-Technologie besonders umweltfreundlich, da die notwendigen Materialien weltweit verfügbar und größtenteils aus Recyclingmaterialen herstellbar sind. Damit kommt die Technologie ohne ressourcenbelastende Konfliktmaterialen wie Lithium und Kobalt aus.

Hochschule Landshut als Vorreiter in Deutschland

Mit ihrem Konzept zur IRFB-Technologie liegt das Team von Hochschule Landshut und VoltStorage in Sachen Batterieforschung weit vorne. Zugschwert betont: „Nach unserem Kenntnisstand arbeiten aktuell in größerem Maßstab nur zwei Forschungsinstitutionen aus den USA sowie ein amerikanisches Unternehmen aktiv an dieser Technologie – allerdings in anderer Form und für einen anderen Anwendungsbereich.“ Die Forschenden sind überzeugt: Gemeinsam mit dem Unternehmen VoltStorage, dessen Entwicklerteam seit 2018 die IRFB-Technologie untersucht, können sie die Expertise des TZE optimal für die Erforschung des Weltspeichers nutzen. Über das Projekt

Das Projekt Weltspeicher läuft noch bis Ende Mai 2021 und wird von der Hochschule Landshut in Kooperation mit dem Unternehmen VoltStorage am Technologiezentrum Energie in Ruhstorf an der Rott durchgeführt. Die Projektleitung liegt bei Prof. Dr. Karl-Heinz Pettinger. Die Finanzierung der ersten Phase übernimmt das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF).  (vb)