Häuser und Straßen als Akku:
Zement + Ruß = Kondensator

Es ist möglich, mit den wenig exotischen Materialien Zement, Wasser und Ruß einen Stromspeicher zu entwickeln. Dieser ist zwar nicht so leistungsfähig wie eine moderne Batterie, bietet aber trotzdem erhebliche Vorteile, da es eben parallel auch ein Baustoff ist.

Ein Kondensator im Beton

Für eine erfolgreiche Energiewende hin zur ausschließlichen Nutzung erneuerbarer Energiequellen wird neben diesen auch deutlich mehr Speicherkapazität benötigt. Und so wie man bei der Stromerzeugung auf einen möglichst diversen Mix setzen sollte, verhält es sich auch bei den Stromspeichern. Auch hier ist es angeraten, auf verschiedene Technologien und Größenklassen zu setzen, die jeweils in bestimmten Situationen einspringen: Das fängt beim klassischen Batteriespeicher an, mit dem kurzzeitige Spitzen ausgeglichen werden können und reicht bis zu den großen Pumpspeicherkraftwerken, die Energie für Tage vorhalten.

Das neue System, das von Forschern am renommierten MIT entwickelt wurde, kann Bau-Strukturen zu Stromspeichern umwandeln. Dabei folgt man dem simplen Konzept, nach dem zwei Elektroden aus leitenden Materialien, die von einem nicht leitenden Isolator getrennt werden, einen Kondensator ergeben. Dieser lässt sich mit elektrischer Energie aufladen, die dann bei Bedarf wieder abgerufen werden kann.

Die leitende Schicht wird dabei aus einem Gemisch aus einem Portlandzement und Ruß, das mit viel Wasser angerührt wurde, hergestellt. Dabei zeigte sich, dass sich die Kohlenstoff-Partikel des Rußes zu leitenden Strukturen anordnen. Beim Aushärten wird der Verbundstoff porös und kann mit Kaliumchlorid als Elektrolyt getränkt werden. Da Ruß im mikroskopischen Bereich eine enorme Oberfläche aufweist, ist die Kapazität entsprechend hoch.

Strom für die Nacht

Im praktischen Einsatz muss man dann den perfekten Sweetspot zwischen Speicherkapazität und Festigkeit finden. Je mehr Ruß enthalten ist, umso mehr Strom kann gespeichert werden - die Härte und damit die Nutzbarkeit als Baumaterial sinkt dabei aber.

In einer sinnvollen Mischung stellt der Verbund aber durchaus einen guten Speicher dar: Bei einer Festigkeit, die für den Straßenbau oder für Gebäudestrukturen geeignet ist, lassen sich in 45 Kubikmetern Beton immerhin zehn Kilowattstunden Strom vorhalten. Das sollte reichen, um Strom aus Solarzellen beispielsweise aufzuheben, um die nächtliche Beleuchtung einer Straße oder eines Firmengeländes und einiges mehr sicherzustellen.


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