Salzwasser speichert Strom: AQUABATTERY und VERBUND arbeiten gemeinsam an der Speicher-Innovation

Erneuerbare Energie aus Wind und Photovoltaik langfristig speichern und bereitstellen: Technologie, die das möglich macht, ist für das Gelingen der Energiewende essenziell. VERBUND hat es sich zum Ziel gesetzt, aktiv innovative Speichertechnologien an Pilot-Standorten in Österreich und der EU umzusetzen sowie deren Entwicklung im Rahmen nationaler und internationaler Projekte zu fördern.

Eine ebensolche Projektumsetzung findet mit AQUABATTERY statt. Das niederländische Startup, gegründet von Emil Goosen und Jiajun Cen, entwickelt derzeit eine neuartige Säure-Base-Redox-Flow-Batterie, die Strom mithilfe von Salzwasser nachhaltig speichert. Gemeinsam mit vier weiteren Partnern aus Industrie und Forschung unterstützt VERBUND das Startup aktiv beim Wachstum und bringt die Technologie mit vereinten Kräften in die nächste Entwicklungsstufe.

Flussbatterie aus Kochsalz und Wasser

Das Startup möchte mit seiner Langzeit-Energiespeichertechnologie (LDES) dringend benötigte Flexibilität für untertägige, mehrtägige und saisonale Anwendungen schaffen. Mit der Säure-Base-Redox-Flow-Batterie soll es demnach möglich sein, überschüssige erneuerbare Energie über einen längeren Zeitraum zu speichern. Jene Energie kann dann genutzt werden, um den Energiebedarf zu decken, wenn Sonnen- und Windenergie nicht verfügbar sind. Die Langzeit-Energiespeicherlösung von AQUABATTERY ermöglicht eine vollständige Integration erneuerbarer Energien in die Stromsysteme. Sie macht erneuerbare Energien planbar und zuverlässig.

„Die Transformation des Energiesystems kann nicht ohne Innovation gelingen. Energiezukunft gestalten bedeutet für VERBUND, mutig voranzugehen und neue Geschäftsideen und Technologien zu entwickeln. Wir setzen auf Kooperation, kombiniert mit Umsetzungsfokus. Innovationen für die Energiewende müssen jetzt beschleunigt umgesetzt und im Markt skaliert werden. Nur so können wir die Zielsetzungen der Klimaneutralität und eines erneuerbaren Energiesystems erreichen“, fasst Franz Zöchbauer, Bereichsleiter Corporate Innovation & New Business bei VERBUND, die Mission zusammen. Dass dies nicht nur in der Theorie gelebt, sondern auch in der Praxis umgesetzt wird, zeigen die von VERBUND unterstützten bzw. initiierten Forschungs- und Pilotprojekte.

Das 2014 gegründete Jungunternehmen AQUABATTERY ist ein Spin-off der TU Delft. Sie sahen den dringenden Bedarf an nachhaltiger Energiespeicherung, um ein robustes Stromnetz für Erneuerbare Energien zu ermöglichen. Mit ihrem Fachwissen in den Bereichen Wassertechnologie und Energiewissenschaft haben sie im Jahr 2020 den ersten Prototypen entwickelt: eine Flussbatterie (Redox-Flow-Batterie), deren Elektrolyt im entladenen Zustand ausschließlich aus Kochsalz und Wasser besteht.

AQUABATTERY macht Solar- und Windenergie jederzeit verfügbar

„AQUABATTERY ist bestrebt, durch Innovation und Unternehmertum einen positiven Einfluss auf das Klima auszuüben“, lautet die Vision von Mitgründer Jiajun Cen. Sein Startup verspricht, dass mithilfe ihres Speichers ein Strom-System mit Netto-Null-Emissionen möglich gemacht werden kann. Die Batterie ist weltweit unter sämtlichen klimatischen Bedingungen umsetzbar, sicher und nachhaltig und kann über das ganze Jahr hinweg, bei hohen wie tiefen Temperaturen, betrieben werden. Das im Projekt zu erprobende Pilot-System wurde in einer Größe von 5kW/50KWh ausgelegt. Das bedeutet, dass die Batterie über 10 Stunden hinweg bei voller Entladeleistung Energie bereitstellen kann.

Hier wird ein weiterer Vorteil von Flussbatterien ersichtlich: Die Leistungseinheit kann vollständig von der Kapazitätseinheit entkoppelt werden. So ist eine Konfiguration der Batterie für verschiedenste Anwendungen ohne große Herausforderungen möglich. Vom System mit wenigen Stunden Ausspeicherdauer für leistungsintensiven Anwendungen bis hin zu 100 Stunden für die Verschiebung großer Energiemengen über einen langen Zeitraum. Vor allem letztere langzeitigen Energieverschiebungen werden seitens AQUABATTERY aufgrund der niedrigen kapazitätsbezogenen Kosten der Batterie forciert.

AQUABATTERY verspricht mit seiner Speicherlösung langfristig auch geringe Kosten. Dies ergibt sich aus den niedrigen Materialkosten in Verbindung mit einer Haltbarkeit von 20 Jahren ohne Kapazitätsverlust. Einer der größten Vorteile der AQUABATTERY ist ihre Nachhaltigkeit. Am Ende ihrer Lebensdauer ist die Batterie zu großen Teilen recycelbar, was eine zuverlässige und nachhaltige Lieferkette ermöglicht.

Energiespeichertechnologie, ganz ohne kritische Rohstoffe

Bei der AQUABATTERY werden keine schädlichen Chemikalien oder seltenen Erden benötigt, was die ökologische Bilanz erheblich verbessert. Auch, dass für den Energiespeicher eine gänzlich lokale Lieferkette verwendet werden kann, unterscheidet AQUABATTERYs Speicher von anderen Technologien, welche meist von anderen Weltregionen bzw. globalen Lieferketten abhängig sind. In puncto Sicherheit bietet die AQUABATTERY einige Vorteile: Das Risiko von Bränden oder Explosionen, wie es bei Lithium-Ionen-Batterien besteht, ist aufgrund der Verwendung von Wasser als Hauptbestandteil ausgeschlossen.

Prognosen zufolge werden erneuerbare Energien wie Solar- und Windkraft bis 2025 die weltweit führende Stromquelle sein. Die Ausbaugeschwindigkeit erneuerbarer Energien wird sich bis 2027 voraussichtlich vervierfachen. Auch VERBUND hat das schon lange erkannt und sieht erneuerbare Energien als Schlüssel zur sicheren Versorgung und zur Erreichung der Klimaziele. Entlang der gesamten Wertschöpfungskette arbeitet der österreichische Energieunternehmen an innovativen Projekten – von der Stromerzeugung bis zum Vertrieb.

„Die bestehende Netzinfrastruktur kann mit diesem Tempo nicht mithalten, sodass es zu Engpässen und Ausfällen kommen kann. Die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien schwankt im Laufe des Tages. Wir brauchen Lösungen, damit das Licht auch dann brennt, wenn die Sonne nicht scheint oder der Wind nicht weht. Lösungen, die Flexibilität bieten, damit Solar- und Windenergie jederzeit verfügbar und zuverlässig ist“, heißt es seitens der AQUABATTERY-Gründer.

Zwölfmonatige Testphase mit VERBUND-Unterstützung

Das wichtigste Ziel von AQUABATTERY ist derzeit die Entwicklung praxisnaher Anwendungsfälle für seine LDES-Lösung. Zu diesem Zwecke hat das Startup nun eine zwölfmonatige Testphase des Piloten am Campus von Deltares gestartet. Das Pilotprojekt wurde dank der intensiven Unterstützung der fünf Pilotpartner verwirklicht, die wie VERBUND gemeinsam mit AQUABATTERY die Energietransformation vorantreiben wollen.

Am Montag, dem 25. November, fand am Campus von Deltares in Delft (NL) das Pilot Launch Event statt, bei dem die Teilnehmenden erstmals die Möglichkeit erhalten haben, die neuartige AQUABATTERY-Anlage zu besichtigen. Mit der erfolgreichen Inbetriebnahme der Pilotanlage, dem intensiven Austausch mit Experten vor Ort und der nun anstehenden Pilotphase tätigen VERBUND und AQUABATTERY gemeinsam die nächsten Schritte in Richtung Energietransformation.