Solarenergie für den Winter: Strom über lange Zeit in Salz eingefroren

Einem Forscherteam ist es gelungen, das Schmelzsalzverfahren für die Speicherung von Energie von der reinen Wärme-Bewahrung wegzubekommen. Das Ergebnis ist ein neuartiger Akku, der erstaunliche Eigenschaften mit sich bringt. Bisher sind Speicher auf Basis geschmolzener Salze vor allem im Gespräch, um große Grid-Storages aufzubauen. In diesen wird überschüssiger Strom aus Solar- und Windkraftanlagen dann in Form von Wärme gespeichert, mit der sich bei Bedarf eine klassische Kraftwerks-Turbine antreiben lässt. Die Energieverluste bei den Umwandlungsprozessen sind allerdings durchaus signifikant.

Die Forscher des Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) kamen allerdings auf die Idee, sich stattdessen direkt die elektrochemischen Eigenschaften des Salzes zunutze zu machen. Vereinfacht gesehen funktioniert das Prinzip so: Das Salz wird durch Wärmezufuhr geschmolzen und die Zufuhr elektrischer Energie sorgt dann für eine Neuanordnung der Ionen. Anschließend kühlt der Speicher ab und die zugefügte elektrische Energie wird beim erstarren des Salzes quasi eingefroren. Irgendwann später kann sie wieder abgerufen werden, indem man das Material durch erneutes Erwärmen wieder verflüssigt.

Keine problematischen Materialien

Der große Vorteil des Verfahrens liegt darin, dass man die Energie über vergleichsweise lange Zeiträume aufbewahren kann. Wärmespeicher kühlen hingegen relativ zügig aus und auch herkömmliche Akkus kommen auf eine Selbstentladungsrate von 2 bis 5 Prozent pro Monat. Die Schmelzsalz-Batterie könnte hingegen beispielsweise eingesetzt werden, um Solarenergie aus den hellen Sommermonaten in den Winter zu übertragen.

Die Wissenschaftler haben bisher noch wenig Daten zu Energiedichte und Umwandlungsverlusten bereitgestellt, allerdings befindet sich das ganze Verfahren ohnehin noch in einem sehr frühen Stadium und Experimente gab es bisher nur mit einem Modell in der Größe eines Eishockey-Pucks. Man ist aber aufgrund der bisherigen Erkenntnisse offenbar überzeugt, dass es sich lohnt, die Arbeit in diese Richtung fortzusetzen.

Immerhin gibt es ja auch andere große Vorteile: Das eingesetzte Salz ist sicher, in großen Mengen und zu kleinen Preisen verfügbar, ebenso wie andere Bauteile wie beispielsweise der Separator, bei dem man statt auf eine aufwendige Keramik einfach auf Fiberglas setzt. Anode und Kathode bestehen aus einfachen Platten aus Aluminium und Nickel. Schlecht verfügbare oder teure Materialien wie Minerale aus der Seltene Erden-Gruppe werden nicht benötigt.

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