Für die Energiewende: Fraunhofer-System speichert Strom und erzeugt Wasserstoff
Ein Speicher, der Strom speichert und Wasserstoff liefern kann: Den gab es bislang noch nicht. Unter der Leitung des Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration (IZM) wird die Neuheit nun in einem Konsortium entwickelt.
Wie die Seite golem.de meldet, sind verschiedene Beteiligte zu einem sogenannten Zn2-H2-Konsortium zusammengekommen. Das entwickle ein Langzeit-Speichersystem, welches auf einem Zink-Luft-Akku basiere. Der Doppelspeicher entsteht demnach durch ein System zur alkalischen Wasser-Elektrolyse.
Fraunhofer-Projektleiter erklärt die Wirkung
Das Fraunhofer IZM erläutert, dass der Zink-Luft-Akku einige Vorteile gegenüber den Lithium-Ionen-Akkus hat. So seien die dafür nötigen Rohstoffe wie Stahl, Zink oder Kaliumhydroxid nicht nur recyclebar, sondern auch gut verfügbar, weshalb auch der Akku kostengünstiger sei: Die Materialkosten für Zink-Luft-Akkus seien bis zu zehnmal billiger als Lithium-Ionen-Akkus.
„Während des Aufladens oxidiert Wasser in der Batterie zu Sauerstoff, gleichzeitig wird Zinkoxid zu metallischem Zink reduziert”, erklärt Projektkoordinator Robert Hahn auf der Website des Fraunhofer-Instituts. Bei der bedarfsgerechten Entladung der Speicherzelle werde das Zink wieder in Zinkoxid umgewandelt. Das Wasser werde demnach wiederum reduziert, so dass Wasserstoff erzeugt und freigesetzt werde.
Bevorzugt werden Energiesysteme, die vermehrt aus Windkraft und Solaranlagen betrieben werden. Kostengünstige und effiziente Energiespeicher sind dementsprechend wichtig für ein wirtschaftliches Energiesystem, um die sogenannten Dunkelflauten zu verhindern. Bei viel Sonnen- und Windstrom werden sie dementsprechend geladen, was dies dann verhindert.
Hoher Wirkungsgrad beim Doppelspeicher
Dunkelflauten werden Phasen genannt, in denen wenig davon zur Verfügung steht. Genau dann können sie Strom ins Netz einspeisen. Nach Angaben des Fraunhofer IZM beträgt der Wirkungsgrad des Doppelspeichers 50 Prozent bei der Stromspeicherung und 80 Prozent bei der Wasserstoffgewinnung, und das bei einer prognostizierten Lebensdauer von zehn Jahren. Insgesamt würde der Speicher die zurzeit favorisierte Power-to-Gas-Technologie Hahn zufolge deutlich übertreffen.
Im Labor wurde die Funktionsfähigkeit und Langlebigkeit des Systems von einem Team bereits nachgewiesen. 4.000 Lade- und Entladezyklen überstehen die Zellen demnach. Das Fraunhofer-Institut kündigt an, dass als nächstes ein Demonstrator gebaut werden soll, der in einem Teststand erforscht werden soll. Ende des Jahres soll der Prototyp fertig sein. Insgesamt soll das Projekt noch bis September 2025 laufen.
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