Prof. Dr. Thorsten Struckmann forscht zur Energiewende. Genauer gesagt: zur zwischenzeitlichen Speicherung von Energie. Das ist ein wichtiges Puzzle-Teil im großen Bild des Wandels. Denn Deutschland kann zwar auf beträchtliche Erfolge schauen, immerhin sind Stand 1.8.2022 im 30-Tage-Schnitt genau die Hälfte des erzeugten Stroms aus erneuerbarer Energie gewonnen worden. Doch Wind ist flatterhaft, und die Sonne macht jede Nacht aufs Neue Pause. „Das ist die Herausforderung: Im momentanen Überschuss erzeugter Strom muss kostengünstig und ohne große Verluste zwischengespeichert werden können”, sagt Struckmann. Dieser Bedarf steigt ständig, weil der Anteil nicht gleichmäßig verfügbarer erneuerbarer Energien am Strom-Mix ebenfalls stetig wächst. Der Forschungs-Pfad, auf den sein kleines Team sich begeben hat, führt zu genau solchen Energie-Zwischenlagern in Form von Redox-Flow-Batterien (RFB), die sich sehr gut für kurzzeitige und oftmalige Zwischenspeicherung von Energiespitzen eignen.
Der größte Akku der Welt
Als Speichermedium dienen zwei flüssige Elektrolytlösungen, die in externen Tanks gespeichert und nur zum Laden und Entladen durch die eigentlichen Batteriezellen gepumpt werden. Weil die Elektrolyte in Tanks ausgelagert werden können, sind RFB im Prinzip beliebig skalierbar – im Gegensatz zu Lithium-Ionen-Batterien, bei denen die interagierenden Medien zu einer Einheit verpackt werden und somit die Kapazität der Batterie ein für alle Mal festgelegt ist.
In China wurde die bisher größte RFB gebaut. Sie hat eine Kapazität von 800 Megawattsunden und könnte für vier Stunden so viel Leistung ins Netz einspeisen wie ein mittelgroßes Kraftwerk. Es gibt sogar Überlegungen für einen Megaspeicher, bei dem zwei Salzkavernen mit einem Fassungsvermögen von jeweils einigen Hunderttausend Kubikmetern als Tanks für die Elektrolytlösungen dienen. Von ihrem Alter her könnte die brandaktuelle Technologie schon längst in Rente gehen: „Das Redox-Flow-Verfahrenzur Speicherung elektrischer Energie in Flüssigkeiten wurde nämlich schon 1949 von Walther Kangro von der Technischen Universität Braunschweig patentiert”, erzählt Professor Struckmann. Vor 73 Jahren also. Seit den 1970er-Jahren wird es ernsthaft getestet und weiterentwickelt: „Nach dem Reaktor-Crash von Fukushima und der anschließenden Fokussierung auf ‚Erneuerbare’ hat die RFB-Forschung noch mehr an Fahrt aufgenommen.”
