Ein Schweizer Unternehmen namens FlexBase baut in der Nähe der malerischen mittelalterlichen Stadt Laufenburg in der Schweiz eine der leistungsstärksten Batterien der Welt. Die Batterie, die auf einer Technologie namens Redox-Flow basiert, die andere aufkommende Batterietechnologien verbindet, die die Welt verändern könnten, wird in einer 88 Fuß tiefen Grube in einer weitläufigen Ausgrabung leben, die laut einem Bericht im New Atlas „die Länge von zwei Fußballfeldern“ hat (oder mehr als 200 Meter für unsere amerikanischen Leser).
Das Ziel des Projekts besteht darin, überschüssige Energie zu speichern, wenn genügend Quellen vorhanden sind, und sie dann freizugeben, um das Netz in Zeiten der Knappheit zu stabilisieren. Ziel ist es, zur Lösung von Problemen beizutragen, die mit der intermittierenden Natur erneuerbarer Energiequellen wie Wind und Sonne zusammenhängen, die zunehmend zu einem wichtigen Bestandteil des europäischen Energienetzes werden. Über den schlagzeilenträchtigen Umfang des Projekts hinaus ist es auch insofern interessant, als es ein relativ altes chemisches Konzept hervorhebt und es in den Mittelpunkt eines großen Energieinfrastrukturprojekts stellt.
Das Schweizer Projekt
Laut FlexBase, einem Schweizer Energiekonzern, wird das Projekt Energiespeicherung mit Dateninfrastruktur kombinieren und so einen riesigen, miteinander verbundenen Komplex schaffen, der die Batterieinstallation, ein Rechenzentrum und den dazugehörigen technischen Raum umfasst. Es entsteht auf dem vielsagend benannten historischen „Stern von Laufenburg“, einem Komplex aus Stromübertragungszentren und Umspannwerken, in dem die erste Hochspannungssynchronisation der Stromnetze von Deutschland, Frankreich und der Schweiz stattfand.
Die Batterie soll eine Kapazität von 2,1 Gigawattstunden (GWh) haben. Das bedeutet, dass es genug Energie speichern kann, um 200 durchschnittliche amerikanische Haushalte ein Jahr lang zu versorgen. Wichtig ist, dass es diese Energie auch schnell liefern kann, was bedeutet, dass es schnell auf Netzschwankungen reagieren und Angebots- und Nachfragedefizite ausgleichen kann. Wenn es wie versprochen funktioniert, könnte es zu einem Modell dafür werden, wie groß angelegte Speicher Netze für erneuerbare Energien unterstützen und gleichzeitig die digitale Infrastruktur bedienen (ein Bereich, der zunehmend Anlass zur Sorge gibt, da wir in die Ära der KI-Rechenzentren und ihres unersättlichen Energiehungers eintreten).
Wie Redox-Flow-Batterien funktionieren
Redox-Flow-Batterien funktionieren etwas anders als Lithium-Ionen-Akkus (einschließlich der in China eingeführten neuen Lithium-Metall-Technologie), die in der Unterhaltungselektronik und in Elektrofahrzeugen so allgegenwärtig geworden sind. Anstatt Energie wie Li-Ionen in festen Elektroden zu speichern, konservieren sie Energie in Reservoirs mit flüssigem Elektrolyt. Anschließend transportieren sie diese Flüssigkeit durch einen Zellstapel und lösen dabei chemische Reaktionen aus.
In einer Vanadium-Redox-Flow-Batterie beispielsweise fließen Elektrolyte auf gegenüberliegenden Seiten einer Membran, die den Austausch von Ionen (geladenen Teilchen) ermöglicht und gleichzeitig die Flüssigkeiten getrennt hält. Wenn die Batterie aufgeladen wird, ändert die Elektrizität den Oxidationszustand (die effektive Ladung) der Flüssigkeiten und speichert die Energie chemisch; Bei der Entladung kehrt sich der Prozess um und es wird Strom zurückgegeben.
Hierbei handelt es sich um eine Technologie, die ursprünglich im Jahr 1879 entwickelt wurde und Flussbatterien mehrere Vorteile für den Einsatz im Stromnetz bietet (obwohl sie eine Zivilisation wie diese Atombatterie möglicherweise nicht überleben wird). Sie lassen sich durch eine Vergrößerung des Tanks skalieren, vertragen häufiges Wechseln gut und gelten als sicherer als viele herkömmliche Batteriechemikalien, da der Elektrolyt nicht brennbar ist. Der Nachteil besteht darin, dass sie, wie das Schweizer Projekt beweist, sehr groß und komplex sind, weshalb sie für die stationäre Speicherung sinnvoller sind als für Dinge wie Ihr Smartphone oder Ihr Auto.