Eisen-Luft-Batterien: Die Zukunft der Energiespeicherung?

MAINE / MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – In den USA entsteht derzeit der größte Batteriespeicher der Welt, der auf Eisen-Luft-Technologie setzt. Diese innovative Speicherlösung könnte die Energiespeicherung revolutionieren, indem sie kostengünstiger und umweltfreundlicher als herkömmliche Lithium-Ionen-Akkus ist.

Die Eisen-Luft-Batterien, die derzeit in den USA entwickelt werden, könnten einen bedeutenden Fortschritt in der Energiespeicherung darstellen. Mit einer geplanten Kapazität von 8,5 Gigawattstunden wird der neue Speicher fast die Hälfte der gesamten Batteriespeicherkapazität Deutschlands auf einen Schlag erreichen. Diese Technologie könnte die Art und Weise, wie wir Energie speichern, grundlegend verändern.

Der Hauptvorteil der Eisen-Luft-Batterien liegt in ihrer Kosteneffizienz. Im Vergleich zu Lithium-Ionen-Akkus sollen sie nur ein Zehntel der Kosten verursachen. Dies liegt an den reichlich vorhandenen Rohstoffen Eisen und Luft, die für die Herstellung verwendet werden. Zudem sind diese Batterien unbrennbar und enthalten keine giftigen Stoffe, was sie zu einer umweltfreundlichen Alternative macht.

Hinter dieser Entwicklung steht das Startup Form Energy, das 2017 in Massachusetts gegründet wurde. Mit über 300 Mitarbeiter:innen arbeitet das Unternehmen daran, die Eisen-Luft-Technologie zur Marktreife zu bringen. Die Pilotproduktion hat bereits begonnen, und die kommerzielle Herstellung soll bald folgen. Die erste Anlage zur Netzstabilisierung wird in Minnesota errichtet, während der Weltrekord-Speicher in einer ehemaligen Papiermühle in Maine entsteht.

Die Funktionsweise der Eisen-Luft-Batterien basiert auf einem einfachen chemischen Prinzip: dem Rosten. Im ungeladenen Zustand besteht die Metall-Elektrode aus Eisen-Hydroxid. Beim Laden wird der Rost durch Strom zerlegt, und beim Entladen wird Luft in das Elektrolyt geblasen, wodurch Hydroxid-Ionen entstehen, die zur Energieerzeugung beitragen.

Obwohl die Idee der Rost-Batterien bereits in den 1960er Jahren aufkam, war es eine Herausforderung, eine funktionierende Batterie zu entwickeln. Die Kombination von festen, flüssigen und gasförmigen Stoffen erfordert eine präzise Steuerung. Form Energy hat dieses Problem gelöst, indem es poröses Eisenpulver verwendet und die Gase und Flüssigkeiten in Bewegung hält.

Die Kosten pro Kilowattstunde bei Eisen-Luft-Batterien sind mit 20 US-Dollar deutlich niedriger als bei Lithium-Ionen-Akkus. Allerdings ist der Wirkungsgrad mit 50 bis 70 Prozent geringer, was die Kosten pro gespeicherter Kilowattstunde erhöht. Dennoch könnten diese Batterien, wenn sie sich als praxistauglich erweisen, eine kostengünstige Lösung für die Energiespeicherung darstellen.

Auch in Europa wird an Eisen-Luft-Speichern geforscht. Das niederländische Startup Ore Energy, eine Ausgründung der TU Delft, arbeitet ebenfalls an dieser Technologie. Es plant, bis Ende des Jahrzehnts Speicher im Gigawattmaßstab zu produzieren, zu Kosten von rund 16 Euro pro Kilowattstunde.

Die Entwicklung von Eisen-Luft-Batterien könnte einen wichtigen Beitrag zur Energiewende leisten. Durch die Nutzung kostengünstiger und umweltfreundlicher Materialien bieten sie eine vielversprechende Alternative zu herkömmlichen Speichertechnologien. Die kommenden Jahre werden zeigen, ob diese Technologie den Energiemarkt nachhaltig verändern kann.