Die skalierbare und erschwingliche Speicherung von Energie ist ein entscheidender Dreh- und Angelpunkt, damit der Übergang von fossilen zu erneuerbaren Energien gelingt. Und obwohl es bisher keine perfekte Lösung gibt, sind Methoden wie die Pumpspeicherung vielversprechend. Traditionell wird bei der Pumpspeicherung Wasser zwischen zwei unterschiedlich hoch gelegenen Reservoirs hin- und hergepumpt. Besteht ein Stromüberschuss, wird das Wasser damit in das höher gelegene Becken gepumpt. Wird die Energie dann benötigt, wird das Wasser in das tiefer gelegene Reservoir abgelassen. Auf dem Weg nach unten treibt es eine Turbine an, die den Wasserstrom wieder in Energie verwandelt. Damit ist ein Pumpspeicherwerk wie eine riesige Batterie, die Energie speichern und bei Bedarf wieder abgeben kann.
Um Energie in großem Maßstab zu speichern, sind Pumpspeicherwerke am weitesten verbreitet. Tatsächlich machen sie weltweit 90 Prozent des Marktes für mechanische Energiespeicherung aus. Aber wie bei jeder Speicherlösung gibt es auch hier noch Raum für Verbesserungen. Die Stauseen und die dazugehörige Infrastruktur – Dämme, Wasserleitungen usw. – nehmen viel Platz in Anspruch und greifen mitunter massiv in die Umwelt und Ökosysteme ein. Außerdem ist der Bau der Anlagen extrem teuer.
Hypnetic, ein von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) gefördertes deutsches Startup, will einige dieser Herausforderungen lösen, indem es das Prinzip der Pumpspeicherung auf Schiffscontainern überträgt – mit einem kleinen Trick. Denn eigentlich kann man keine Speicher in Metallboxen von der Größe einer Standardküche unterbringen. Bei der Technologie von Hypnetic, die sich derzeit in der Entwicklung befindet, wird die elektrische Energie gespeichert, indem die Umgebungsluft getrocknet und mit Hilfe einer Flüssigkeit effizient komprimiert wird. Die Energie kann dann genutzt werden, indem die Luft mit einem Gas expandiert wird, das hydraulische Komponenten in Bewegung setzt, die eine mit einer elektrischen Maschine verbundene Achse drehen.
Darüber hinaus ist das Gerät mit einem Mechanismus zur Rückgewinnung von Abwärme ausgestattet, um die Effizienz des Umlaufs zu erhöhen. Nach Angaben des Unternehmens können so 72 Prozent des gespeicherten Stroms später wieder abgerufen werden. Nach eigenen Angaben sind die Komponenten des Hypnetic-Speichers außerdem langlebig genug, um eine Million Zyklen zu erreichen. Wenn sich das bestätigen sollte, ist das viel – eine Lithium-Ionen-Batterie beispielsweise hat eine Lebensdauer von 1.000 bis 10.000 Zyklen. Im Vergleich zu anderen Batterien kommt der Container-Speicher zusätzlich ohne kritische Ressourcen oder giftigen Chemikalien aus und die Wertschöpfungsketten der verwendeten Materialien liegen ausschließlich in Deutschland bzw. Europa.
Wie viele andere Unternehmen setzt auch Hypnetic Künstliche Intelligenz ein, um den Energieverbrauch zu steuern, zu überwachen und zu optimieren.
Das 1,5-Grad-Ziel ist ohne eine echte Transformation unseres Energiesystems unerreichbar. Aber wie kann sie gelingen? Was sind die Energiequellen der Zukunft? Welche digitalen Lösungen stehen bereit und wo sind Innovationen gefragt? Und wie kann die Transformation vorangetrieben werden?
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Mit seinem Container-Speicher richtet sich Hypnetic vor allem an Energieversorgungsunternehmen, die damit ihren Kunden die Möglichkeit geben könnten, Lastspitzen abzufangen. Außerdem könnten sie die Energiespeicher nutzen, um Abwärme in elektrische Energie umzuwandeln.
Hypnetic geht davon aus, dass die Technologie in Anwendungen eingesetzt werden kann, die derzeit von Lithiumbatterien, Redox-Flow-Systemen, Schwungrädern und Power-to-Gas-Speichern bedient werden. Ob sich der Speicher als billigere, wirtschaftlichere und ökologisch ausgewogene Alternative zu diesen Methoden erweist, bleibt abzuwarten. Die Chancen stehen allerdings nicht schlecht.
Dieser Artikel gehört zum Dossier „Energiewende – Die Zukunft ist vernetzt“. Das Dossier ist Teil der Projekt-Förderung der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU), in deren Rahmen wir vier Dossiers zum Thema „Mission Klimaneutralität – Mit digitalen Lösungen die Transformation vorantreiben“ erstellen.
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