Flüssige Luft und heißes Salz speichern Grünstrom für später

Sonne und Wind liefern zuverlässig Strom, solange sie scheinen oder wehen. Das eigentliche Problem der Energiewende beginnt danach: Ist die Energie eines Sonnenuntergangs oder einer Windflaute nicht gespeichert, ist sie schlicht weg. Ohne Speicher kann kein Stromnetz allein auf Sonne und Wind laufen.

Die Antworten, in die derzeit ernsthaft investiert wird, klingen zunächst ungewöhnlich. Die eine kühlt Luft, bis sie flüssig wird. Die andere erhitzt gewöhnliches Industriesalz, bis es förmlich glüht. Beide Verfahren werden bereits im großen Maßstab gebaut oder betrieben – und beide können etwas, das klassische Lithium-Ionen-Batterien nicht können: Energie über Tage statt nur über Stunden speichern.

In den Vereinigten Arabischen Emiraten entsteht dafür gerade eine Solaranlage von der Fläche von rund 12.600 Fußballfeldern, kombiniert mit einem Batteriespeicher von 19 Gigawattstunden – nach Angaben der Betreiber der größte je gebaute Batteriespeicher der Welt. Zusammen mit 5,2 Gigawatt Solarleistung soll die Anlage genug Strom liefern, um umgerechnet rund eine halbe Million Haushalte über Nacht zu versorgen.

Auf dem Gelände eines ehemaligen Kohlekraftwerks im britischen Trafford, am Rand von Manchester, hat der Bau einer Anlage begonnen, die Strom speichert, indem sie Luft einfriert. Das Unternehmen Highview Power kühlt dafür überschüssigen Ökostrom nutzende Luft auf minus 196 Grad Celsius herunter und verflüssigt sie dabei auf ein Siebenhundertstel ihres ursprünglichen Volumens. Wird die Energie gebraucht, erwärmt sich die Flüssigkeit, dehnt sich wieder zu Gas aus und treibt eine Turbine an – ganz ohne Verbrennung. Nach Fertigstellung soll die Anlage 300 Megawattstunden Speicherkapazität liefern und sechs Stunden lang 50 Megawatt Leistung bereitstellen, genug für fast eine halbe Million Haushalte.

Der Vorteil von flüssiger Luft gegenüber Lithium-Ionen-Batterien ist die Dauer: Batterien überbrücken Stunden, flüssige Luft kann Energie tagelang oder sogar wochenlang halten – wichtig, wenn eine Schlechtwetterphase mit wenig Sonne und Wind länger anhält.

Nevada betreibt seit einem Jahrzehnt eine andere Version derselben Idee. Die Anlage Crescent Dunes bündelt mit 10.000 Spiegeln Sonnenlicht auf einen zentralen Turm und erhitzt darin einen Tank aus Kalium- und Natriumnitrat – Industriesalze, wie man sie auch in Düngemitteln findet – auf 560 Grad Celsius. Diese Hitze hält bis zu zehn Stunden nach Sonnenuntergang und treibt bei Bedarf eine Turbine an.

Beide Technologien lösen zudem ein zweites Problem der Energiewende: die Abhängigkeit von umstrittenen Rohstoffen. Lithium-Ionen-Batterien brauchen Kobalt, Nickel und Lithium, deren Abbau Ökosysteme und Bergbau-Gemeinden erheblich belastet. Geschmolzenes Salz und flüssige Luft kommen dagegen mit weltweit verfügbaren, unspektakulären Materialien aus und lassen sich am Ende ihrer Lebensdauer recyceln.

Energiespeicherung galt lange als der Teil der Energiewende, für den es keine einfache Lösung gab. Bemerkenswert ist, dass die Materialien, die diesem Problem jetzt am nächsten kommen, nichts Neues sind – Salz und Luft gab es schon immer. Man musste nur herausfinden, was sich damit anfangen lässt.