Energiespeicher und Neues aus der Batterieforschung

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Energiespeicher Energiewende
Energiespeicher Energiewende

Eine Herausforderung beim Ausbau der erneuerbaren Energien ist weiterhin die längerfristige Energiespeicherung der produzierten Energie. Denn sie wird nicht immer dort verwendet, wo sie erzeugt wurde und zudem gibt es naturgemäß Schwankungen bei der Produktion von Strom aus Sonne, Wind- und Wasserkraft. Doch mit zahlreichen Forschungsprojekten deutschlandweit wird dieses Energiespeicherproblem aktiv angegangen. Im bevölkerungsreichsten Bundesland Nordrhein-Westfalen beschäftigen sich vor allem Forschungszentren in den Städten Aachen, Jülich und Münster mit Energiespeichertechnologien, speziell mit Batterien.

In Aachen wurde in der vergangenen Woche offiziell mit dem Bau eines neuartigen Batteriegroßspeichers begonnen. Er wird sich über zwei Stockwerke eines ehemaligen Verwaltungsgebäudes auf dem Gelände der RWTH Aachen erstrecken. Die Hochschule führt das Forschungsprojekt gemeinsam mit dem Energiekonzern Eon durch, weitere Partner sind der Batteriehersteller Exide Technologies GmbH sowie der Wechselrichter-Hersteller SMA Solar Technology AG.

Weltweit einmalig

Das besondere an der Anlage ist zum einen die geplante Leistungsklasse von fünf Megawatt und zum anderen ihre Zusammensetzung aus verschiedenen Modulen. Sowohl die Lithium-Ionen-Technologie als auch die Hochtemperatur- und die Blei-Technologie werden in dem Energiespeicher angewandt. Damit wird die Energiespeicheranlage nach ihrer Fertigstellung im Herbst 2016 nach Angaben der Projektpartner weltweit einmalig in ihrer Art sein. Es soll erforscht werden, welche der Technologien je nach gewünschter Anwendung am wirtschaftlichsten arbeitet und auch, wie die verschiedenen Systeme mit ihren sekunden-, minuten- oder stundenlangen Energiespeicherkapazitäten optimal miteinander kombiniert werden können.

Die Energiespeicheranlage trägt den Namen „M5BAT“ für „modularer Multi-Megawatt Multi-Technologie Mittelspannungs-Batteriespeicher“ und setzt sich aus 20.000 Batteriezellen zusammen. Die Gesamtkosten belaufen sich auf rund 12 Millionen Euro. Sie werden zu gut der Hälfte vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) getragen. Der hybride Großspeicher wird während der zunächst zweijährigen Projektphase an das örtliche Stromnetz angebunden. So kann auch der Handel der Kapazitäten am Energiemarkt getestet werden.

Materialforschung in Jülich

Auch am nicht weit von Aachen gelegenen Forschungszentrum Jülich wird seit Längerem an Energiespeichertechnologien gearbeitet. Speziell die Erforschung, Synthese und Entwicklung von Kationen- und Anionen-leitenden Keramiken sind hier das Thema. Erst im Frühjahr förderte das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen seines Programms „Materialforschung für die Energiewende“ fünf aktuelle Projekte des Forschungszentrums mit insgesamt 6,5 Millionen Euro.

In Münster besteht seit nunmehr viereinhalb Jahren das Forschungszentrum „MEET“ (Münster Electrochemical Energy Technology), in dem ein aus 150 Wissenschaftlern bestehendes internationales Team arbeitet. Ziel ist auch dort, die Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit von Batterien zu erhöhen. Doch widmet man sich hier in erster Linie der Optimierung der Lithium-Ionen-Technologie für den Einsatz in Elektroautos.

Die Kompetenzen dieser drei Forschungsstandorte bündeln soll nun das im vergangenen Jahr ebenfalls in Münster gegründete „Helmholtz-Institut für Ionics in Energy Storage„. Dort beschäftigen sich die Wissenschaftler mit Elektrolyten, den Hauptkomponenten von Batterien, und ihren Eigenschaften als Ionenleiter.

 

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