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StartseiteForschung aktuellStrom durch gestapelte Betonfässer14.11.2018

EnergiespeicherungStrom durch gestapelte Betonfässer

Ein Projekt eines Schweizer Start-Ups verspricht eine neue Form der Stromerzeugung: Ein Kran soll einen 100 Meter hohen Turm aus Betonfässern ständig auf- und wieder abbauen - und dabei zunächst gespeicherte Energie wieder freisetzen. Noch ist jedoch unklar, ob die Idee umgesetzt werden kann.

Von Piotr Heller

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Kran stapelt Betonfässer aufeinander (Energy Vault / Deutschlandradio)
Ein Projekt aus der Schweiz will tonnenschwere Betonfässer meterhoch stapeln, um Strom zu speichern. (Energy Vault / Deutschlandradio)
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Die Idee, große Gewichte in die Höhe zu befördern, um Energie zu speichern, ist nicht neu. Pumpspeicherkraftwerke machen nichts anderes. Aber man kann sie nur in Gegenden mit Bergen bauen. Das Schweizer Start-Up Energy Vault will Strom im Flachland günstig speichern. Die Vision ist ein Kran, der Betonfässer aufeinanderstapelt. Technik-Chef Andrea Pedretti mit den nackten Zahlen:

"Um 35 Megawattstunden gespeicherte Energie zu schaffen, braucht man 5.000 Blöcke, jeder 35 Tonnen Gewicht. Die Höhe ist im Bereich 100 bis 120 Meter. Das Material ist ungefähr 100.000 Kubikmeter von Rohstoffen. Wir brauchen eigentlich Abbruchschrott, Schutt, auch Erde, Kies, Sand. Irgendwas, was billig ist und schwer."

Mit 35 Megawattstunden kann man etwa 4.000 Zwei-Personen-Haushalte einen Tag lang mit Strom versorgen. Das ist plausibel. Auch die technische Grundidee hört sich gut an: Mit überschüssigem Strom soll der Motor des Krans die Gewichte hochheben. Bei Flaute würde die Maschine als Generator dienen und Strom erzeugen, indem sie die Gewichte herablässt. Was Fragen aufwirft, ist die Mechanik. Wie soll es gelingen, den 100 Meter hohen Turm aus Fässern mit Schutt präzise genug zu bauen? 

Kranbewegung wird mit komplizierten Gleichungen exakt berechnet

"Das ist die Kernkompetenz der Firma. Eigentlich berechnet man, wie die Bewegung des Krans sein soll, damit der Block nicht pendelt. Der Kran berechnet die ganze Bewegung vor, mit bestimmten Gleichungen. Die sind ziemlich kompliziert. Auch im Fall von Wind muss man das auch kompensieren. Weil Wind stört die Bewegung und der Kran kann das messen."

Hohe Kräne stapeln einen Turm aus großen Beton-Elementen aufeinander, im Hintergrund stehen Windräder (Energy Vault / Deutschlandradio)So könnte der Beton-Energiespeicher einmal aussehen (Energy Vault / Deutschlandradio)

Andrea Pedretti und ein Team haben in der Schweiz eine kleine Demonstrationsanlage gebaut, die genau das kann. Bei der echten Anwendung stellt sich aber die Frage nach der Statik des 100 Meter hohen Bauwerks, das der Kran ständig auf und wieder abbaut. Andrea Pedretti sagt, das sei simpel, denn anders als ein echtes Gebäude, sei der Turm aus Fässern massiv. Dennoch hegen Experten Zweifel an der Idee. Zum Beispiel Markus Aufleger von der Universität Innsbruck:  

"Das Handling dieser Gewichte, die ich oft anpacken und irgendwo hinsetzen muss – da habe ich viele Lastspiele. Dann ist es ein enormer mechanischer Apparat, der dahinter steckt. Das ist eine gewaltige Herausforderung im Maschinenbau aus meiner Einschätzung."

Den Kran stabil genug zu bauen ist kostspielig

Markus Aufleger selbst hat auch einen innovativen Energiespeicher konzipiert: Den Power-Tower – einen mit Wasser gefüllten Turm, in dem ein schwerer Kolben nach oben gedrückt wird und so Strom speichert. Durch das Wasser, das den Druck verteilt, umgeht er mechanische Probleme. Andrea Pedretti kennt die Kritik an der Mechanik seiner Kran-Idee. Die Lösung müsste sein, den Kran so stabil zu bauen, dass er den Dauerbetrieb aushält. Außerdem müsste man die Gewichte oben und unten aus stahlbewehrtem Beton konstruieren, damit sie nicht verschleißen. Das ist nicht billig. Ein Kritikpunkt, den Eduard Heindl von der Hochschule Furtwangen anspricht: 

"Auch wenn ich Schrott habe, muss ich den fest verpacken, damit ich ihn gut und zuverlässig mit dem Kran heben kann. Das heißt, die Sache kostet pro Tonne immer so 100 bis 200 Euro. Da wird das Invest für das Material erheblich."

Eduard Heindl ist auch Unternehmer und hat einen Energiespeicher entwickelt, der mit Hilfe von Wasserdruck einen gigantischen Felszylinder in die Höhe hebt. Bald, so Heindl, könnte in Saudi Arabien die erste Anlage entstehen. Heindls Kosten-Kritik kontert Andrea Pedretti damit, dass sein Unternehmen Bauschrott für seine Anlage benutzen will. Für dessen Recycling könnte man in manchen Ländern sogar bezahlt werden.

Dennoch ist es nicht klar, ob die Idee irgendwann Realität wird. Denn es gibt viele ähnliche Speicherkonzepte, die auf dem Papier toll aussehen. In der echten Welt hat sich aber noch kein einziger derartiger Speicher durchgesetzt. Zumindest stehen erfahrene Leute aus der Energiebranche hinter der Idee des Energiespeicherkrans. Und konkrete Ziele haben sie auch: Als erstes wollen sie Windfarmen in den USA ausstatten, sagt Andrea Pedretti. Dort gebe es Interessenten. Unterschrieben ist aber noch nichts.

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