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Dec 12, 2023

Dieses Unternehmen möchte Kohlendioxid nutzen, um erneuerbaren Strom im Netz zu speichern

Energy Dome nimmt eine Versuchsanlage in Betrieb, um Energie in komprimiertem Gas zu speichern

Energy Dome nimmt eine Versuchsanlage zur Speicherung von Energie in Druckgas in Betrieb, doch die technischen Herausforderungen sind möglicherweise nicht so einfach zu bewältigen.

Auf der Suche nach einer besseren Möglichkeit, Strom für das Netz zu speichern, greift ein italienisches Startup auf eine unwahrscheinliche Quelle zurück: Kohlendioxid. Das Unternehmen namens Energy Dome hat eine Testanlage gebaut, um das Treibhausgas in der Energiespeicherung einzusetzen.

Erneuerbare Energien nehmen weltweit zu, aber Quellen wie Wind- und Solarenergie sind nicht durchgehend verfügbar, sodass ein Bedarf an Speicherlösungen entsteht. Die meisten großen Energiespeicher nutzen heute teure Lithium-Ionen-Batterien oder Pumpwasserkraft, die nur an bestimmten Orten verfügbar ist. Günstige Energiespeichersysteme, die überall eingesetzt werden können, könnten neues Potenzial für erneuerbare Energien erschließen.

Energy Dome glaubt, dass Kohlendioxid eine Rolle spielen könnte. Das Unternehmen gibt an, dass seine Demonstrationsanlage, in der es Tests entwickelt und begonnen hat, bald in der Lage sein wird, Energie mithilfe von Kohlendioxid von kommerziellen Anbietern sicher und kostengünstig zu speichern.

Das Komprimieren von Gasen zur Speicherung von Energie ist nichts Neues: Seit Jahrzehnten pumpen einige Anlagen auf der ganzen Welt Luft unter Druck in riesige unterirdische Kavernen und nutzen sie dann zur Stromerzeugung in einem Erdgaskraftwerk. Aber Energy Dome wandte sich aufgrund seiner Physik dem Kohlendioxid zu.

Wenn Kohlendioxid auf ausreichend hohe Drücke gepresst wird, verwandelt es sich in eine Flüssigkeit, was bei Luft nicht der Fall ist, wenn sie nicht auf extrem niedrige Temperaturen abgekühlt wird. Das flüssige Kohlendioxid passt in kleinere Stahltanks in der Nähe der Orte, an denen erneuerbare Energie erzeugt und genutzt wird.

Bei den Designs von Energy Dome hält eine flexible Membran das Kohlendioxid in einer riesigen Kuppel bei niedrigem Druck. Wenn überschüssiger Strom verfügbar ist, wird das Gas durch einen Kompressor geleitet, um einen hohen Druck zu erreichen. Bei diesem Prozess entsteht auch Wärme, die ebenfalls gespeichert wird.

Wenn dann Energie benötigt wird, wird die gespeicherte Wärme zum Aufwärmen des Kohlendioxids verwendet, das dann dekomprimiert und eine Turbine antreibt, wodurch Strom erzeugt wird.

Claudio Spadacini, CEO von Energy Dome, sagt, dass die ersten Großanlagen knapp 200 US-Dollar pro Kilowattstunde (kWh) kosten dürften, verglichen mit etwa 300 US-Dollar pro kWh für ein heutiges Lithium-Ionen-Energiespeichersystem. Spadacini sagt, dass die Kosten weiter sinken könnten, auf etwa 100 US-Dollar pro kWh, wenn das Unternehmen in der Lage wäre, auf ein paar Dutzend große Anlagen zu skalieren.

Das Konzept der komprimierten Kohlendioxidspeicherung sei „wirklich vielversprechend“, sagt Edward Barbour, Energiesystemforscher an der Loughborough University im Vereinigten Königreich. Allerdings geht er davon aus, dass das Unternehmen vor einigen erheblichen technischen Herausforderungen stehen wird, etwa der Aufrechterhaltung der Funktionsfähigkeit der Wärmetauscher über die jahrzehntelange Lebensdauer der Anlage.

Die Demonstrationsanlage, in der Energy Dome kürzlich mit Versuchen begonnen hat, verfügt über eine Kapazität von 4 Megawattstunden, genug, um ein durchschnittliches amerikanisches Haus etwa viereinhalb Monate lang mit Strom zu versorgen. Spadacini sagt, dass Energy Dome nach dem Betrieb der Demonstrationsanlage schnell auf 200-MWh-Anlagen im kommerziellen Maßstab umsteigen wird, mit dem Ziel, bereits im nächsten Jahr mit dem Bau an einem Standort in Italien zu beginnen.

Die technischen Herausforderungen seien „nicht unüberwindbar, aber nicht unbedeutend“, sagt Barbour. Das bedeutet, dass die Zeitpläne, die Spadacini für die Ausweitung genannt hat, möglicherweise nicht realisierbar sind, warnt Barbour: „Ich denke, es müssen noch Hürden geklärt werden, die etwas länger dauern könnten.“

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