Liquid Air Energy Storage

Start-up nutzt Luft als Stromspeicher

Robert Klatt

Ein neuer Stromspeicher auf Basis flüssiger Luft soll die Versorgungssicherheit bei Nutzung erneuerbarer Energien garantieren.

München (Deutschland). Erneuerbare Energien wie Solar-, Wind- und Wasserkraft können zwar CO2-neutral Strom produzieren, unterliegen in ihrer Leistung aber einer hohen Volatilität. Es sind deshalb Speichersystem erforderlich, die Strom für Zeiten mit schwacher Produktion vorhalten. Österreichische Wissenschaftler stellten hierfür kürzlich die Underground Sun Conversion Technologie vor, die mithilfe von Mikroben aus grünem Wasserstoff Methan erzeugt.

Es existieren aber auch schon marktreife Lösungen zur Sicherstellung der Versorgungssicherheit wie das Green Energy Storage System des australischen Unternehmens Lavo. Diese sind laut einer 2019 im Fachmagazin Joule publizierten Studie pro Kilowattstunde Speicherkapazität deutlich zu teuer. Laut der Berechnung der Forscher sollte 150 US-Dollar pro Kilowattstunde nicht überschritten werden.

Stromspeichern mit flüssiger Luft

Das Münchner Start-up Phelas hat mit der Liquid Air Energy Storage (LAES) Technologie nun eine Lösung vorgestellt, die diesen Preis pro Kilowattstunde Speicherkapazität mithilfe von Flüssigluftspeichern realisieren soll. Das System zur Verflüssigung von Luft und der eigentliche Speicher hat das Start-up in mobilen Behältern untergebracht, die etwa die Größe eines Schiffscontainers haben.

Im ersten Container des Systems ist ein Ventilator installiert, der überschüssigen Strom zur Verdichtung von Luft nutzt. Diese wird anschließend auf minus 200 Grad Celsius gekühlt und dann im zweiten Container flüssig gespeichert. Enthalten ist außerdem ein Speicher aus Gestein, der die Abwärme der Kühlanlage und des Komprimierungsprozesses vorhält.

Wenn Strom benötigt wird, gibt die LAES Technologie flüssige Luft frei. Dabei entstehen enorme Druckunterschiede, die die Turbine eines herkömmlichen Stromgenerators antreiben. Das Funktionsprinzip ähnelt somit einem herkömmlichen Druckluftspeicher, benötigt aber dank der starken Komprimierung der Luft deutlich weniger Platz.

2 Megawattstunden Speichervolumen

Die Leistung pro Einheit liegt laut den Gründern von Phelas bei 1,2 Megawatt, das Speichervolumen bei 2 Megawatt. Pro Kilowattstunde liegen die Stromspeicherkosten bei 5 Cent. Details zur Technik des tiefkalten Speichers hat das Unternehmen noch nicht veröffentlicht, weil hierzu noch ein Patent angemeldet wird.

Neben den geringen Kosten sieht Phelas auch die hohe Lebensdauer des Systems als großen Vorteil gegenüber ihrer Konkurrenz. Die Lebenszeit der Anlage soll bei 20 Jahren und mehr als 10.000 Ladezyklen liegen. Außerdem wird auch die Umwelt geschont, weil im Gegensatz zu Speichersystems auf Akkubasis, die unter anderem Tesla vertreibt, keine giftigen Materialien eingesetzt werden.

Der Launch des Produkts ist für 2025 geplant. Als Investor konnte das Start-up die Europäische Raumfahrtagentur (ESA), die Initiative for Industrial Innovators und den Versicherer Munich Re gewinnen.

Joule, doi: 10.1016/j.joule.2019.06.012

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