Die Energiewende braucht leistungsfähige Speicher, um Schwankungen von Wind- und Solarstrom auszugleichen. Ein Forscherteam der Universität Aarhus hat nun einen Zement entwickelt, der mithilfe lebender Bakterien Strom speichern kann. Diese „biobasierte Batterie“ könnte Wände und ganze Gebäude in wiederaufladbare Energiespeicher verwandeln.
Das eingesetzte Bakterium Shewanella oneidensis überträgt Elektronen und bildet im Zement ein Netzwerk von Ladungsträgern. So entsteht ein System, das eine Energiedichte von 178,7 Wh/kg und eine Leistungsdichte von 8,3 kW/kg erreicht. Ein Raum aus diesem Material könnte rund 10 kWh Energie speichern. Das ist deutlich mehr als bisherige Ansätze mit Zementkondensatoren.
Stabil auch bei extremen Bedingungen
Tests mit in Serie geschalteten Zementblöcken zeigen, dass das System bei Temperaturen von −15 °C bis +80 °C funktioniert. Die beste Leistung wird bei 33 °C erzielt. Damit ist der biohybride Zement robust genug für unterschiedliche Klimazonen und Einsatzbedingungen.
Herausforderung: Versorgung der Bakterien
Die Aktivität der Bakterien nimmt mit der Zeit ab, da die im Zement vorhandenen Nährstoffe verbraucht werden. Um die Leistung zu stabilisieren, haben die Forscher ein mikrofluides System integriert, das die Bakterien kontinuierlich mit Nährstoffen versorgt.
Proof-of-Concept mit großem Potenzial
Noch handelt es sich um ein Proof-of-Concept, doch die Vision ist klar: Gebäude könnten künftig selbst als Energiespeicher dienen und so die Abhängigkeit von klassischen Batterien reduzieren. Damit würde lebender Zement nicht nur die Architektur verändern, sondern auch einen wichtigen Beitrag zur nachhaltigen Energieversorgung leisten.
Der Ansatz verbindet Architektur und Energietechnik auf neuartige Weise und eröffnet ein Zukunftsbild, in dem Häuser nicht nur Strom verbrauchen, sondern ihn auch speichern. Ein Schritt hin zu einer resilienten, nachhaltigen Stadt.
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Bild: Nel Ranoko auf Unsplash
