Mit innovativen Stromspeichern in die Zukunft

Saubere Energiezukunft. Durch den fortschreitenden Ausstieg aus den fossilen Energieträgern wie Öl und Gas wächst der Anteil erneuerbarer Energien rasant. Doch Strom aus Wind und Sonne wird nicht zu jeder Tages- und Nachtzeit und bei jedem Wetter produziert. Um diese Schwankungen in der Stromerzeugung ausgleichen zu können, braucht es leistungsfähige Speicher. Sie sind ein unverzichtbares Bindeglied zwischen Stromerzeugung und -verbrauch und daher eine Voraussetzung für die Energiewende.

Speichertechnologien mit Potenzial

Bei der Speicherung von Strom im großen Stil dominieren derzeit zwei Verfahren: Pumpspeicherwerke liefern seit Jahrzehnten zuverlässig Energie, doch sie können nur begrenzt ausgebaut werden. Inzwischen haben sich Lithium-Ionen-Batterien als führende Technologie durchgesetzt. Sie sind flexibel einsetzbar, wirtschaftlich attraktiv und technisch ausgereift. Zwischen 2020 und 2023 hat sich ihre Kapazität in Europa bereits verzehnfacht. Aber die Herausforderungen der Zukunft lassen sich nicht allein mit etablierten Technologien bewältigen. In Zukunft werden wesentlich mehr Speicher benötigt. Besonders bei Langzeitenergiespeichern, die Strom über viele Stunden oder sogar Tage bereitstellen, gibt es noch erheblichen Entwicklungsbedarf. VERBUND forscht daher intensiv an vielversprechenden neuen Batterietechnologien wie Sauerstoff-Ionen-Batterien.

„Blue Battery“

Am Donaukraftwerk Wallsee-Mitterkirchen wurde im Jahr 2020 Österreichs erste Großbatterie in Betrieb genommen. Mit einer Leistung von 8 Megawatt (MW) und einer Speicherkapazität von 14.200 Kilowatt-stunden (kWh) kann die Flexibilitätsanlage in Sekundenbruchteilen das Stromnetz stabilisieren. Im Anschluss wird sie wieder mit Wasserkraft aus der Donau aufgeladen.

Die "Batterien der Zukunft"

Ein Leuchtturmprojekt in Sachen Energiespeicher ist die Entwicklung eines Prototyps für die OxyBattery mit dem Christian-Doppler-Labor für Sauerstoff-Ionen-Batterien an der TU Wien. Ebenso zukunftsweisend: das Projekt AQUABATTERY in den Niederlanden – eine Säure-Base-Redox-Flow-Batterie, die mit Salzwasser arbeitet. Beide Technologien sind nicht brennbar, besonders langlebig und eigenen sich ideal für stationäre Anwendungen bei Wind- und Photovoltaikanlagen. Zudem sollen sie ohne kritische Rohstoffe wie Lithium oder Kobalt auskommen. Das ist ein wichtiger Schritt angesichts global ungleicher Rohstoffverteilung und geopolitischer Abhängigkeiten. Denn China dominiert aktuell die Rohstoffverarbeitung im Batteriespeicherbereich: Über 80 % der seltenen Erden sowie fast das gesamte Graphit werden dort verarbeitet. Der Großteil des Lithium-, Nickel- und Kobalt-Abbaus begrenzt sich auf wenige Länder. Das erhöht die Risiken für die europäische Versorgung. Umso wichtiger ist es, neue Speichertechnologien zu verwenden – aus Materialien, die reichlich vorhanden sind und uns von geopolitischen Ressourcen unabhängig machen.