Größte Batterie der Welt im Salzstock Berlin eine Stunde lang versorgen

Schema der Salzkavernenbatterie »brine4power«, die nach dem Redox-Flow-Prnizip arbeitet.
Schema der Salzkavernenbatterie »brine4power«, die nach dem Redox-Flow-Prinzip arbeitet.

Die Energiewende bringt es mit sich, dass überschüssige Energie zwischengespeichert werden muss. Mit »brine for Power« möchte EWE Gasspeicher die größte Redox-Flow-Batterie der Welt bauen. Sie soll in Salzkavernen sitzen und könnte mit der gespeicherten Energie Berlin eine Stunde lang versorgen.

»Wir haben noch einige Tests durchzuführen und etliche Fragen zu klären, bis wir das aufgezeigte Speicherprinzip gemäß der Universität Jena in unterirdischen Kavernen anwenden können«, erläutert Ralf Riekenberg, der das Projekt brine4power leitet. Er fügt hinzu: »Ich gehe aber davon aus, dass wir etwa Ende des Jahres 2023 eine Kavernenbatterie in Betrieb haben können.« Die Pilotanlage soll bis zu 700 MWh speichern können. Damit ließen sich über 75.000 Haushalte einen Tag lang mit Strom versorgen.

»Wenn alles funktioniert, kann dies den Speichermarkt beziehungsweise den Markt für Regelenergie grundlegend verändern«, freut sich Peter Schmidt, Geschäftsführer von EWE Gasspeicher. »So ist die Strommenge, die ein Speicher dieser Art beinhaltet, – der aus zwei mittelgroßen Kavernen besteht – ausreichend, um eine Millionenmetropole wie Berlin für eine Stunde mit Strom zu versorgen. Damit würden wir die größte Batterie der Welt bauen. Im Gegensatz zu anderen Energiespeichern nämlich, die elektrischen Strom in andere Energieträger umwandeln, – zum Beispiel in Druckluft – speichern wir mit brine4power den Strom direkt.«

Hintergrund

Das Grundprinzip der Redox-Flow-Batterie reicht bis in die Mitte des 20. Jahrhunderts zurück. Dabei wird elektrische Energie in einer Flüssigkeit gespeichert, in der bestimmte Stoffe gelöst sind. Solche Lösungen heißen Elektrolyte.

Bei einer RedoxFlow-Batterie kommen zwei unterschiedliche Elektrolyte zum Einsatz. Diese verteilen sich auf zwei getrennte Behälter. Die beiden Elektrolyte können Elektronen unterschiedlich fest an sich binden. Der Elektrolyt mit stärkerer Bindung zu Elektronen wird Katolyt, der Elektrolyt mit schwächerer Bindung Anolyt genannt.

Durch Stromzufuhr von außen (zum Beispiel durch Strom aus Windenergie- oder Fotovoltaikanlagen) werden dem Katolyt die Elektronen quasi entrissen (Oxidation) und dem Anolyt zugeführt, der sie an sich bindet (Reduktion). So wird die Batterie geladen. Beim Entladen entreißt der »stärkere Elektronen-Binder«, der Katolyt, dem schwächeren, dem Anolyt, die Elektronen wieder. Dadurch fließt elektrischer Strom, der genutzt werden kann. Soweit das Prinzip.

Bislang verwendete man als Elektrolyt beispielsweise in Schwefelsäure gelöste umweltgefährdende Schwermetallsalze wie Vanadium. Die Friedrich-Schiller-Universität Jena hat nun eine Redox-Flow-Batterie entwickelt, die als Elektrolyt in Salzwasser gelöste recyclebare Polymere (Kunststoffe) nutzt. Die bislang verwendeten Behältergrößen dafür haben etwa die Größe einer Regentonne.

Diese Entwicklung der Universität Jena brachte Experten von EWE Gasspeicher auf die Idee, als Behälter unterirdische Salzkavernen zu verwenden. Das sind in einem Salzstock angelegte Hohlräume, die normalerweise zur Speicherung von Erdgas dienen und zuweilen so dimensioniert sind, dass der Kölner Dom darin Platz fände.

Im ersten Schritt werde man aber noch nicht echte Kavernen nutzen, sondern großdimensionierte Kunststoffbehälter, die auf dem Gasspeichergelände im ostfriesischen Jemgum errichtet werden sollen, und zwar voraussichtlich im vierten Quartal 2017. Derzeit betreibt EWE unter anderem in Jemgum in einem unterirdischen Salzstock acht Kavernen, um darin Erdgas zu speichern.