„Gefrorenes“ Salz speichert künftig Wind- und Solarenergie

Eine innovative Batterie des Pacific Northwest National Laboratory soll schwankungsanfällige Stromnetze entlasten.

Forscher am Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) haben mit der „Freeze-Thaw Battery“ eine Batterie entwickelt, die indirekt flüssiges Salz als Speicher für überschüssigen Wind- und Solarstrom nutzt. Der neue Akku sei ein Schritt in Richtung saisonale Energiespeicherung - im Winter könne Wind- und im Sommer Solarstrom gespeichert werden. Wenn Flüsse viel Wasser führen, etwa im Frühjahr bei der Schneeschmelze, könnten sie genutzt werden, um mehr Strom als üblich zu erzeugen, der für schlechte Zeiten gespeichert wird.

Speicherung über lange Zeiträume

„Technologien zur Energiespeicherung über einen längeren Zeitraum sind wichtig, um die Widerstandsfähigkeit des Stromnetzes zu erhöhen, wenn eine große Menge erneuerbarer Energie eingesetzt wird", sagt Imre Gyuk, Direktor der Abteilung Energiespeicherung im Office of Electricity des US-Energieministeriums, zu dem das PNNL gehört. Die Batterie hat eine Anode aus Aluminium und eine Kathode aus Nickel. Getrennt werden sie von einem Separator, einem Geflecht aus Glasfasern. Zudem befindet sich zwischen ihnen Salz sowie ein Heizelement, das das im kalten Zustand feste Salz schmelzen lässt.

Um die Batterie zu laden, wird sie auf 180 Grad Celsius erwärmt. Das Salz schmilzt, und auf Anode und Katode sammeln sich gegensätzliche Ladungen an. Ist die Batterie voll, lässt man sie einfach nur abkühlen - die Wärmeenergie kann dann etwa zum Heizen genutzt werden. Das Salz gefriert gewissermaßen und verhindert, dass Ladungsträger zwischen den Elektroden pendeln und die Batterie sich entlädt. Um den Strom zu nutzen, muss der Speicher erneut erhitzt werden, damit das Salz schmilzt und die Ladungsträger fließen können.

Prototyp nur so groß wie ein Puck

Anders als bei Batterien für Elektroautos, Laptops, Smartphones und andere Geräte, die häufig aufgeladen und entladen werden, gibt es bei Speichern, die das Stromnetz stützen, pro Jahr nur wenige Lade- und Entladezyklen, sodass die Batterie lange hält. Da nur gängige Materialien verwendet werden - lediglich Nickel ist teuer -, kostet eine solche Stromspeicherlösung nicht viel. Allerdings ist noch einiges an Entwicklungsarbeit nötig. Der jetzt vorgestellte Energiespeicher ist gerade einmal so groß wie ein Eishockey-Puck.

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