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Technik

Als Stromspeicher: Zement treibt die Energiewende voran

von Sabrina Lieb

Die Energiewende muss nicht immer teuer und kompliziert sein: Aus einem speziellen Zement baut eine Firma aus Norwegen ganz einfache, aber wirkungsvolle Energiespeicher.

Die neue Steinzeit: Zement treibt die Energiewende voran
Ein Lichtzeichen für die Energiewende: Betonblöcke dienen als einfache und günstige Speichermöglichkeit. Foto: Unsplash/Samuel Zeller

Das erfahren Sie gleich:

  • Solarenergie für sonnenarme Tage speichern – das geht bisher nur mit teuren Speicherbatterien
  • Eine Firma aus Norwegen nutzt jetzt einfach Betonklötze als Energiespeicher
  • Wie der Zement zusammengesetzt ist, das hüten die Erfinder wie ein Staatsgeheimnis

Die Herausforderungen der Energiewende

Stichjahr 2050. Die Klimapolitik der Bundesregierung sieht vor, dass die Energie in Deutschland in rund 30 Jahren fast vollständig aus erneuerbaren Quellen wie Wind und Sonne erzeugt wird. Neben den vielen Herausforderungen, die die Energiewende mit sich bringt, tüfteln Experten an der sinnvollen Speicherung von Energie. Denn die braucht der Mensch schließlich auch dann, wenn Wind und Sonne Feierabend haben.

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Betonklötze dienen als Energiespeicher

In Deutschland liegt die sogenannte Bruttostromerzeugung bei etwa 600 Terawattstunden pro Jahr (1TWh entspricht 1.000.000.000 kWh). Zum Vergleich: Um 10 kWh Energie zu erzeugen, braucht es zehn Stunden direktes Sonnenlicht auf einem Quadratmeter Erde. Eine zentrale Herausforderung für die Stromerzeugung aus regenerativen Energieformen ist die Speicherung der überschüssigen Energie, die sich bei Bedarf wieder in Wärme und Strom verwandeln lässt und in die Netze eingespeist werden kann.

Ein einfacher Energiespeicher ist besser als kein Energiespeicher.

Nun kann man natürlich auf die Entwicklung des idealen Akkus warten. Oder aber man denkt simpel. Getreu dem Motto „Ein einfacher Energiespeicher ist besser als kein Energiespeicher“ hat das norwegische Unternehmen Energy Nest gemeinsam mit dem Solarforschungszentrum Abu Dhabi zwei völlig anders aufgebaute Wärmespeicher installiert. Auf dem Testgelände des Pilotprojekts stehen zwei gewaltige Blöcke aus schlichtem Beton. Die Zutaten für diesen Baustoff liefert die Natur selbst: Zement aus Kalkstein und Ton, als sogenannte Gesteinskörnung kommen noch Sand, Kies und schließlich Wasser hinzu.

Testgelände von Energy Nest
Betonbau: Testgelände des norwegischen Unternehmens Energy Nest. Foto: Energy Nest

Wärme wird über viele Stunden gespeichert

Die Idee hinter dem alternativen Energiespeicher: Der Beton wird mit überschüssiger Energie – beispielsweise aus der Abwärme eines Motors oder einer Industrieanlage - auf bis zu 550 Grad Celsius erhitzt. Hierzu bringt ein Solarkraftwerk ein spezielles Thermoöl auf hohe Temperaturen und pumpt es durch ein dichtes Netz von Stahlrohren. Das System soll jedoch auch mit Wasserdampf oder elektrischem Strom funktionieren. Dank seines thermischen Speichervermögens speichert der Beton die Energie über viele Stunden, diese kann auch in sonnenarmen Stunden abgerufen werden. Der Kreislauf wird schließlich einfach umgekehrt und die Wärme des Betons wieder zum Heizen benutzt. Die abgerufene Wärme kann auch eine Turbine antreiben, die mit einem Generator wiederum Strom erzeugt.

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Die Zement-Mischung ist ein Geheimnis

Zement-Muster
Naturbaustoff: Zement wird aus Kalkstein und Ton herstellt. Foto: Energy Nest

Die Betonklötze speichern jeweils bis zu 500 Kilowattstunden – zunächst nicht viel. Jedoch ist der Thermal Energy Storage (TES) – wie der 40 Fuß lange Wärmespeicher aus Beton genannt wird – modular aufgebaut. Was bedeutet: Soll mehr Wärme gespeichert werden, werden einfach weitere Betonklötze aufgestellt. Das macht das Prinzip beliebig kombinier- und erweiterbar, soll laut Angaben des Unternehmens mehrere Millionen Speicherzyklen aushalten und mindestens ein halbes Jahrhundert halten. Die genaue Rezeptur der besonderen Zement-Mischung „Heatcrete“, die zusammen mit Heidelberg Cement entwickelt wurde und die besonders widerstandsfähig gegen die Heizzyklen sein soll, hüten die Norweger wie ein Geheimnis. Die Anordnung der Rohre in der modularen Bauweise hat das Unternehmen hingegen zum Patent angemeldet.

Unternehmen könnten viel Geld einsparen, wenn sie die Abwärme aus der Produktion nutzten.

Die Thermobatterie aus Beton ist gerade für die Industrie ein interessantes Konzept. Denn in der Abwärme, die täglich durch ihre Prozesse entsteht, steckt viel Energiepotenzial. Würde diese nun wieder in die eigenen Prozesse reintegriert werden, könnten Unternehmen viel Geld einsparen – und nebenbei etwas für die Energiewende tun.

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