Energiespeicher für Windkraft- und Solaranlagen:
Sonne und Wind sind wichtige erneuerbare Energiequellen, die jedoch natürliche Schwankungen zeigen. Für eine kontinuierliche Stromversorgung und stabile Energienetze braucht es daher Stromspeicher.
Vielversprechend sind sogenannte Redox-Flow-Batterien, die allerdings bislang einen entscheidenden Nachteil haben: Bei dieser Batterietechnik kommen teure Metalle und aggressive Säuren zum Einsatz.
Einen entscheidenden Schritt zu einer einfach handhabbaren, sicheren und zugleich ökonomischen Redox-Flow-Batterie ist nun einem Forscherteam der Friedrich-Schiller-Universität Jena gelungen: Sie haben eine Redox-Flow-Batterie auf Basis von Polymeren und einer ungefährlichen Kochsalzlösung entwickelt.
Das Neuartige an diesem Batteriesystem ist, dass es deutlich günstiger hergestellt werden kann, aber dennoch fast die Kapazität und Leistung herkömmlicher, metall- und säurehaltiger Systeme erreicht.
Die Redox-Flow-Batterie der Jenaer Forscher verwendet neuartige Kunststoffe: Diese ähneln in ihrem grundlegenden Aufbau Plexiglas und Styropor, doch sie sind so um funktionale Einheiten ergänzt, dass sie Elektronen aufnehmen bzw. abgeben können. Als Lösungsmittel sind keine aggressiven Säuren notwendig, sondern die Polymere „schwimmen“ in einer wässrigen Kochsalzlösung.
Die Forscher sind überzeugt: Diese auf Polymeren basierende Redox-Flow-Batterie eignet sich ideal als Energiespeicher für große Windkraft- und Solaranlagen.
Bis zu 10.000 Ladezyklen konnte die Jenaer Redox-Flow-Batterie in ersten Tests durchlaufen ohne entscheidend an Kapazität zu verlieren. Doch die Wissenschaftler arbeiten bereits an größeren, leistungsfähigeren Systemen. Neben der Fortführung der Grundlagenforschung innerhalb der Universität entwickeln die Chemiker zudem im Rahmen des Startup-Unternehmens JenaBatteries GmbH ihr System zu marktreifen Produkten (Original-Publikation: Nature, DOI:10.1038/nature15746).
Der Ausstieg aus fossilen Energieträgern und die zunehmende Abkehr von der Atomenergie haben weltweit die Forschung und Entwicklung von nachhaltigen Stromspeichertechnologien beschleunigt. Die kontinuierliche Stromversorgung aus erneuerbaren Energiequellen wird in absehbarer Zeit Normalität sein.
Für die Schriesheimer Ökostromer
Karl Reichert-Schüller