Solarthemen+plus. Neue Technologien zur Speicherung von Strom und Wärme können die Energiewende voranbringen. Das SPF Institut für Solartechnik an der Hochschule für Technik in Rapperswil (HSR) will jetzt, finanziert durch das schweizerische Bundesamt für Energie, einen neuen Weg beschreiten und setzt dabei auf Aluminium.
Aluminium zu produzieren, ist mit einem hohen Energieeinsatz verbunden. Gerade diesen „Nachteil“ könne man sich aber zu einem Vorteil machen, erklärt Michel Haller, der Forschungsleiter am SPF. Denn die zur Aluminiumherstellung benötigte Energie könne auch wieder freigesetzt werden. Die im Aluminium gebundene chemische Energie könne ihm mithilfe einer Hydrolyse-Reaktion mit einem hohen Wirkungsgrad wieder entzogen werden. Der Vorteil des Verfahrens: Bezogen auf das Volumen hat Aluminium eine doppelt so hohe Speicherkapazität wie Erdöl. Auf das Material kamen die Wissenschaftler am HSR, als sie über einen effizienten und bezahlbaren, auch saisonal nutzbaren Energiespeicher nachdachten. Die Forscher haben errechnet, dass ein Aluminiumspeicher mit deutlich weniger als einem halben Kubikmeter Raumvolumen reichen würde, um ein modernes Einfamilienhaus einen Winter lang sowohl mit Strom als auch mit Wärme zu versorgen. Volle Schubkarre Alu reicht für ein Gebäude Dafür müsste im Gebäude oder im größeren Maßstab eine Hydrolyse-Reaktion ablaufen. Bei dieser entstehen große Mengen an Wärme sowie Wasserstoff. Während die Wärme in Gebäuden und Wärmenetzen direkt genutzt werden kann, lässt sich der frei werdende Wasserstoff mittels einer Brennstoffzelle für die Produktion von Strom einsetzen. Die Technik wäre also gerade in Zeiten nutzbar, wo Wärme und Strom benötigt werden. Für ein effizientes Einfamilienhaus würde nach Aussage der Wissenschaftler eine Schubkarren-Ladung Aluminium als „Brennstoff“ ausreichen. Im Verlauf der chemischen Reaktion wird aus Aluminium Aluminiumhydroxid. Dieser Stoff müsste anschließend in einer zentralen Anlage mittels Schmelzflusselektrolyse wieder zu Aluminium aufbereitet werden. Sofern dafür erneuerbare Energien zum Einsatz kommen, wäre das Verfahren grundsätzlich geeignet, um für den zeitlichen Ausgleich zwischen dem Angebot an erneuerbaren Energiequellen, speziell Solarenergie, und dem Bedarf an Energie zu sorgen. Noch ist steckt das Verfahren in den Anfängen. Das SPF entwickelt derzeit das das Konzept eines saisonalen Energiespeicherzyklus mit Aluminium. Text: Andreas Witt Grafik: HSR
