Batteriespeicher mit Salzwasser

Wasser plus Natriumchlorid – mit diesen Grundstoffen speichert das niederländische Unternehmen Aquabattery Energie. Seit zehn Jahren forscht das Start-up daran, einen Prozess, der in Körperzellen abläuft, in Batterien nachzuahmen. Jetzt ist eine Pilotanlage in Betrieb gegangen, die Energie bis zu zehn Stunden speichern können soll. Mit den Erkenntnissen aus diesem Projekt wollen die Entwickler die Salzwasserbatterie bis zum Jahr 2026 zur Markreife bringen.

Unterstützt wird das Vorhaben unter anderem von den Energieriesen Verbund und Statkraft. Die Pilotanlage befindet sich in Delft, auf dem Campus der Forschungseinrichtung Deltares. Sie hat eine Leistung von 5 kW und eine Kapazität von 50 kWh.

In den kommenden zwölf Monaten will man ihre Skalierbarkeit und kommerzielle Realisierung untersuchen, beschreibt der österreichische Energieversorger Verbund das Ziel. „Innovationen für die Energiewende müssen jetzt beschleunigt umgesetzt und im Markt skaliert werden“, sagt Verbund-Bereichsleiter Franz Zöchbauer über die Kooperation. Langzeitspeichern auf der Basis von Salzwasser könnte schon bald eine wichtige Rolle zukommen, meint er.

Strom aus Säure plus Base

Die Batterietechnologie der Niederländer imitiert den natürlichen Salztransfer an Zellmembranen im Körper. Biologische Zellen regulieren über die Membranen das Verhältnis zwischen Flüssigkeit und Salz, etwa nach körperlicher Anstrengung. In der Batterie fließt Salzwasser durch einen Membran-Stapel, an den ein elektrisches Feld angelegt ist. Die Membrane fungieren als Ionentauscher. Das Wasser dissoziiert in Salzsäure (HCl) und in Natronlauge (NaOH). Säure und Base werden getrennten Behältern gespeichert.

Zum Entladen der Batterie werden Säure und Base durch den Membran-Stapel zurückgepumpt, sie vermischen sich, und es entsteht Strom. Die Leistungsabgabe hängt von der Oberfläche der Elektroden ab. Die Speicherdauer ist abhängig vom Elektrolytvolumen. Solche Durchflussbatterien sollen daher gut anpassbar für unterschiedliche Anwendungen sein.

Der Nachteil gegenüber Lithium-Ionen-Batterien ist die geringere Energiedichte. Um die gleiche Leistung zu erbringen, müssen Salzwasserbatterien also größer und schwerer sein.