Eisen-Luft-Batterien waren so etwas wie der heilige Gral der Batterieforschung. Der Typus kann enorme Energiedichten erzielen, die Forschung wurde aber in den 1980er Jahren wegen unüberwindbarer technischer Schwierigkeiten eingestellt. Nun soll es jedoch einen Durchbruch diesbezüglich gegeben haben. Das Batterietechnologie-Start-up Form Energy hat behauptet, dass es die technischen Probleme bei der Herstellung einer Eisen-Luft-Batterie gelöst hat und dies zu einem Preis tun kann, der weit unter allem anderen auf dem Markt liegt.
Wie funktionieren Eisen-Luft-Batterien?
Eisen-Luft-Batterien beziehen Energie aus der Reaktion von Eisen mit Sauerstoff. Das Eisen oxidiert dabei ganz ähnlich wie beim Rosten. Der dafür benötigte Sauerstoff kann aus der Umgebungsluft bezogen werden und muss nicht in der Batterie vorgehalten werden. Diese Materialersparnis ist der Grund, warum sie enorme Energiedichten erzielen. In den letzten Jahren ist das Forschungsinteresse bezüglich Eisen-Luft-Batterien wieder rapide angestiegen.
Die Batterieentwicklung ist ein Bereich, der besonders anfällig für übertriebene und geradezu falsche Behauptungen zu sein scheint, und die Behauptung von Form Energy muss noch unabhängig verifiziert werden. Das Unternehme will jedenfalls das Produkt innerhalb von zwei Jahren demonstrieren. Form Energy behauptet auf ihrer Website, dass ihre Technologie eine Megawattstunde Strom zu einem Preis speichern kann, der ein Zehntel des Preises der billigsten Lithium-Ionen-Batterien beträgt.
Auch das Fraunhofer-Institut arbeitet an einer Eisen-Luft-Batterie als stationärem Energiespeicher. Dabei steht die Frage im Zentrum, wie hoch die Treibhausgasminimierung durch die Verwendung von Eisen-Luft-Batterien ist. Charakteristisch für die Stromerzeugung aus regenerativen Quellen wie Wind oder Sonne ist ihre Fluktuation. Eine Möglichkeit, diese Schwankungen auszugleichen sind stationäre Batteriespeichersysteme. Eisen-Luft-Batterien bieten dabei ein hohes Entwicklungspotenzial. Sowohl Eisen als auch Kalium – die Basis für die alkalischen Elektrolyten – kommen in sehr großem Umfang vor. Gleichzeitig sind die Eisenelektroden robust und kommen auf eine Einsatzdauer von etwa 30 Jahren.
Die Technologie hat jedoch einige Einschränkungen. Rost ist langsam, so dass Eisen-Luft-Batterien nicht so schnell laden oder entladen werden. Sie können jedoch etwas anderes: mehrtägigen Speicher anbieten, um die Dinge am Laufen zu halten, wenn mehrere bewölkte oder windstille Tage hintereinander die meisten anderen Optionen erschöpfen. Damit kann eines der größten Hindernisse für eine tiefgreifende Dekarbonisierung bekämpft werden: erneuerbare Energien verfügbar zu machen, wann und wo sie benötigt werden, selbst an mehreren Tagen extremer Wetterbedingungen oder Netzausfälle.
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