Weltweit größte Batterie in Deutschland geplant

Das Jenaer Forscherteam (v. l.) Prof. Dr. Ulrich S. Schubert, Tobias Janoschka und Dr. Martin Hager mit der neuen Batterie (Bild: Anne Günther / FSU).

Das Jenaer Forscherteam (v. l.) Prof. Ulrich Schubert, Tobias Janoschka und Martin Hager mit ihrer Batterie (Bild: A. Günther, FSU).

EWE Gasspeicher GmbH – hundertprozentige Tochter des Oldenburger Energieunternehmens EWE – plant, die größte Batterie der Welt zu bauen. Dabei soll das bekannte Prinzip der Redox-Flow-Batterie – bei dem elektrische Energie in einer Flüssig­keit gespeichert wird – mit neuen, umwelt­verträglichen, Kompo­nenten in unterirdischen Salzkavernen zum Einsatz kommen. Bisher wird in solchen Kavernen Erdgas gespeichert. EWE kooperiert bei dem Projekt mit dem Namen Brine for Power (kurz b4p) mit Forschern der Friedrich-Schiller-Universität Jena, die die neuartigen Kompo­nenten entwickelt haben. Dabei kommen Salzwasser und wieder­verwertbare Polymere zum Einsatz.

„Wir haben noch einige Tests durchzu­führen und etliche Fragen zu klären, bis wir das aufgezeigte Speicher­prinzip gemäß der Uni Jena in unter­irdischen Kavernen anwenden können. Ich gehe aber davon aus, dass wir etwa Ende des Jahres 2023 eine Kavernen­batterie in Betrieb haben können“, sagt Ralf Riekenberg, der das Projekt brine4power leitet.

„Wenn alles funktioniert, kann dies den Speicher­markt beziehungs­weise den Markt für Regelenergie grundlegend verändern. So ist die Strommenge, die ein Speicher dieser Art beinhaltet – der aus zwei mittel­großen Kavernen besteht – ausreichend, um eine Millionen­metropole wie Berlin für eine Stunde mit Strom zu versorgen. Damit würden wir die größte Batterie der Welt bauen. Im Gegensatz zu anderen Energie­speichern nämlich, die elek­­trischen Strom in andere Energieträger umwandeln – zum Beispiel in Druckluft – speichern wir mit brine4power den Strom direkt“, sagt der Geschäftsführer der EWE Gasspeicher, Peter Schmidt.

Das Grundprinzip der Redox-Flow-Batterie reicht bis in die Mitte des 20. Jahr­hunderts zurück. Dabei wird elek­trische Energie in Form von Elektro­lyten gespeichert. Bei einer Redox-Flow-Batterie kommen zwei unter­schied­liche Elektrolyte zum Einsatz, verteilt auf zwei getrennte Behälter. Die beiden Elektrolyte können Elektronen (negativ geladene Teilchen) unterschiedlich fest an sich binden, sind demnach Katholyt oder Anolyt. Stromzufuhr von außen – zum Beispiel durch Strom aus Wind­energie- oder Photo­voltaik­anlagen – entreißt dem Katholyt die Elektronen (Oxidation) und führen sie dem Anolyt zu, der sie an sich bindet (Reduktion). Dies lädt die Batterie. Beim Entladen entreißt der „stärkere Elektronen-Binder“ dem schwächeren die Elektronen wieder (Reduktion-Oxidation), was zu einem nutzbaren Strom führt.

Funktions­schema des Brine-for-Power-Verfah­rens (Bild: EWE)

Bislang verwendete man als Elektrolyt beispiels­weise in Schwefelsäure gelöste umweltgefährdende Schwer­metall­salze wie Vanadium. Die Uni Jena hat eine Redox-Flow-Batterie entwickelt, die als Elektrolyt in Salz­wasser gelöste wieder­verwert­bare Polymere nutzt. Die bislang verwendeten Behälter­größen dafür haben etwa die Größe einer Regen­tonne.

Diese Entwicklung der Uni Jena brachte Experten der EWE Gasspeicher auf die Idee – sie liegt bereits dem Patentamt zur Prüfung vor –, als Behälter unterirdische Salz­kavernen zu verwenden. Das sind in einem Salz­stock angelegte Hohlräume, die normalerweise zur Speicherung von Erdgas dienen und zuweilen so dimensioniert sind, dass der Kölner Dom darin Platz fände.

„Da Salzwasser in Kavernen auch Sole heißt, das englische Wort für Sole ‚brine‘ ist und wir in den Kavernen – gemäß dem Redox-Flow-Prinzip – Strom speichern wollen, heißt das Projekt brine4power oder kurz b4p“, sagt Projektleiter Riekenberg.

Im ersten Schritt werde man aber noch nicht echte Kavernen nutzen, sondern groß dimen­sionierte Kunststoff­behälter, die auf dem Gasspeichergelände im ostfriesischen Jemgum errichtet werden sollen, und zwar voraus­sichtlich im vierten Quartal dieses Jahres. Derzeit betreibt EWE unter anderem in Jemgum in einem unter­irdischen Salzstock acht Kavernen, und nutzt diese, um darin Erdgas zu speichern. (Quelle: EWE)

Links: Brine for Power, EWE AG, Oldenburg • Lab. Organic and Macromolecular Chemistry (LOMC, Lehrstuhl II / Schubert Group), Jena Center for Soft Matter (JCSM) / Faculty School of Chemistry and Earth Sciences, Friedrich-Schiller-Universität Jena

Weitere Beiträge: Ausgezeichneter Energiespeicher, EnergyViews.de, 26. Mai 2017Strom aus Plas­tik, EnergyViews.de, 22. Oktober 2015

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