Wie können erneuerbare Energien über längere Zeit sicher und klimaneutral gespeichert werden? Mit dieser und weiteren wichtigen Zukunftsfragen beschäftigen sich Forschende der TU Darmstadt nun im neuen Metal Energy Hub. Die TU Darmstadt bündelt hier ab sofort ihre Forschungsaktivitäten zu metallischen Energieträgern. Das Zentrum wird mit drei Millionen Euro vom Land Hessen und der EU gefördert.
Im Metal Energy Hub sollen künftig metallbasierte Energiespeicher als innovative Lösung für das sogenannte Langzeitspeicher-Problem in Deutschland entwickelt werden. Dieses entsteht, weil erneuerbare Energiequellen massive Speicherkapazitäten erfordern und bestehende Lösungen wie Batterien und Pumpspeicher für die saisonale Speicherung über längere Zeiträume nicht ausreichen. Die Darmstädter Forschenden setzen daher auf Metalle als chemische Energieträger.
Verbrennung von mehreren Hundert Kilogramm Eisenpulver pro Stunde
Die neue, universtär einmalige Pilotanlage ermöglicht dabei die Verbrennung von mehreren Hundert Kilogramm Eisenpulver pro Stunde, um eine Energiefreisetzung von einem Megawatt und damit die sogenannte semi-industrielle Skala zu erreichen. Eisenpulver hat den Vorteil, dass es über lange Zeiträume sicher und verlustfrei gelagert und einfach transportiert werden kann. Bei der Verbrennung entsteht CO2-freie Wärme – für eine Stromerzeugung in Kraftwerken und Industrie- oder Fernwärme. Die neue Technologie ermöglicht es, ehemalige Kohlekraftwerke zu CO2-freien Eisenkraftwerken umzurüsten, bestehende Infrastrukturen weiter zu nutzen und so die Energiewende zu beschleunigen.
Eisen als Schlüsseltechnologie für die Energiewende
Erneuerbare Energieüberschüsse aus dem Sommer für den Winter nutzbar machen – das gelingt mit Eisenpulver als CO₂-freiem Energiespeicher. Das Konzept ist ebenso einfach wie genial: Eisenpulver wird verbrannt, wobei Energie in Form von Hitze freigesetzt wird – ohne CO₂-Emissionen. Es entsteht Eisenoxid, das mithilfe von grünem Wasserstoff oder Elektrolyse wieder in Eisen zurückverwandelt werden kann. Dieser Kreislauf lässt sich beliebig oft durchlaufen und ermöglicht eine langfristige Energiespeicherung, die im Gegensatz zu Batterien keine Selbstentladung kennt.
