Von Windturbinen bis Beton - die unglaubliche Wette auf die Energiespeicherung durch Schwerkraft

Mit einer Technologie, die auf Schwerkraft und Beton basiert, will Energy Vault erneuerbare Energien effizienter speichern.

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Das Video kursiert in den sozialen Netzwerken: In einer futuristischen Atmosphäre bewegt ein riesiger, 120 Meter hoher Kran mit seinen sechs Armen gleichzeitig 35 Tonnen schwere Betonblöcke auf verschiedenen Ebenen in einer Art Betonturm. Dieses seltsame Ballett zielt nicht darauf ab, eine Stadt oder ein überdimensionales Gebäude zu errichten, sondern... Strom zu speichern.

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Das von dem amerikanisch-schweizerischen Startup Energy Vault in Zusammenarbeit mit dem amerikanischen Atlas Renewables und China Tianying entwickelte Betonmonster verspricht eine Speicherkapazität von 25 MW/100 MWh. Sein Ziel ist es, den mit dem Ausbau der erneuerbaren Energien immer dringender werdenden Speicherbedarf zu decken. Denn mit zunehmender Kapazität werden die Preise volatiler und benachteiligen Verbraucher und Investoren, wenn mangelnde Nachfrage die Preise in den negativen Bereich treibt.

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Der Ansatz orientiert sich an den STEP-Kraftwerken (Pumped Storage Energy Transfer), diesen gigantischen, miteinander verbundenen Seen, die in den 1970er Jahren in den französischen Bergen installiert wurden, um Strom aus Kernkraftwerken über Nacht zu "speichern" und tagsüber durch das Pumpen von Wasser in Staudämme abzugeben. Dieses neue Stromspeichersystem wurde erstmals 2023 in China in Rudong in der Nähe von Shanghai eingesetzt. Auch in der Schweiz wurde 2020 ein Prototyp entwickelt, der eine Energieeffizienz von 75 % aufweisen soll.

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Das Prinzip ist technologisch einfach: Immer wenn die erzeugte Elektrizität die Nachfrage übersteigt oder die Preise es rechtfertigen, hebt der Kran die Betonblöcke nach oben, um die kinetische Energie in potenzielle Energie umzuwandeln. Zur "Entladung" werden die gleichen Betonblöcke auf den Boden abgesenkt. Die Geschwindigkeit setzt dann eine Turbine in Gang, die Strom erzeugt.

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Energy Vault verspricht auch zahlreiche andere Projekte in China. Im November 2023 kündigte das Unternehmen in Zusammenarbeit mit der chinesischen Tianying Vereinbarungen mit fünf chinesischen Gemeinden (Hebei, Jiangsu, Gansu, Jilin und Xinjiang) an, um 1.160 MWh an Batterien zu entwickeln.

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Um mit den marktbeherrschenden Lithiumbatterien zu konkurrieren, hebt Robert Piconi, CEO von Energy Vault, drei Vorteile hervor: das Fehlen einer Spitzentechnologie und die einfache Implementierung (diese Installation erfordert keine spezielle Geografie wie STEP), keine Verschlechterung der Speicherkapazitäten im Laufe der Zeit und die Umweltvorteile dieser Batterie, da sie keine kritischen Materialien verwendet.

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Diese Argumente sind jedoch relativ, da bei der Betonherstellung mehrere hundert Kilogramm CO2 pro Kubikmeter emittiert werden. Außerdem könnten diese massiven Anlagen auf starken Widerstand der Anwohner stoßen. Fachleute weisen auch auf die geringe Energiedichte dieser Lösungen hin, die den Bau imposanter Betonwände erfordern, um das Äquivalent einer Lithiumbatterie von einigen Kubikmetern zu speichern. Mit anderen Worten: Die Skalierbarkeit ist sehr ungewiss.

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Die Schwierigkeit ist auch wirtschaftlicher Natur. Der Speicherung wird zwar eine große Zukunft vorausgesagt, aber die Preisschwankungen in Verbindung mit der Erzeugung erneuerbarer Energien reichen noch nicht aus, um solche Projekte zu lohnen. "Batteriespeichersysteme sollten eine Schlüsselrolle bei der Energiewende spielen, doch Fragen zur Rentabilität bremsen ihren Einsatz. Angesichts der Marktbedingungen ist die Arbitrage auf dem Energiemarkt kein tragfähiges Geschäftsmodell", so die Analysten von Rystad Energy.

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Im Jahr 2022 kündigte der deutsche Gigant Siemens Gamesa an, sein Projekt zum Bau eines Demonstrators für die Stromspeicherung in Vulkangestein einzustellen. "Der kommerzielle Markt für groß angelegte und langfristige Speicher ist noch nicht entstanden", argumentierte der deutsche Konzern.