Wie Salz als Energiespeicher die Energiewende vorantreibt

Deutschland will bis 2045 klimaneutral werden. Um das zu erreichen, plant die Bundesregierung die Nutzung fossiler Brennstoffe sukzessive zu reduzieren und erneuerbare Energieträger stärker auszubauen.

So soll nicht nur die Energieversorgung klimaneutral, sondern auch unabhängiger werden. Der russische Angriffskrieg auf die Ukraine hat offenbart, wie stark Deutschlands Energieversorgung auf den Import fossiler Brenn-, Kraft- und Heizstoffe angewiesen ist.

Wind- und Solarenergie leisten bereits einen wichtigen Anteil zur Stromerzeugung in Deutschland. 44 Prozent waren es im vergangenen Jahr. Das Problem: In Phasen des Überangebots müssen Netzbetreiber Windkraftanlagen und Photovoltaik-Anlagen oft vom Netz nehmen, um eine Überbelastung zu vermeiden.

Für solche Fälle braucht es sehr große Batterien, die die Energie zwischenspeichern. So könnte Energie an windreichen, sonnigen Tagen aufgenommen und bei Windflaute oder bedecktem Himmel wieder in das Netz eingespeist werden. Dadurch wäre die Erzeugung und der Verbrauch von erneuerbarem Strom zeitlich entkoppelt.

Zur Speicherung von erneuerbaren Energien werden derzeit vorwiegend Lithium-Ionen-Speicher genutzt. Sie haben eine hohe Leistungsdichte und lassen sich sehr klein verbauen.

Lithium hat aber auch einige Nachteile. Zum einen ist der Rohstoff teuer, weil Lithium nur in wenigen Ländern - wie Australien, Chile, China und Argentinien - abgebaut werden kann. Die Bedingungen, unter denen das passiert, sind umstritten, ebenso wie die Auswirkungen, die der Abbau auf die Lebensräume von Menschen und Tieren hat.

Zum anderen ist Lithium im wahrsten Sinne des Wortes brandgefährlich. Die Batterien enthalten einen flüssigen brennbaren Elektrolyten und einen brennbaren Kunststoffseparator. Einmal in Brand geraten lassen sich diese Batterien nur schwer löschen.

Forschende und Start-ups wollen dafür eine Lösung gefunden haben: Kochsalz. In Deutschland haben sich das Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS und die australische Batteriefirma Altech zusammengetan, um einen Energiespeicher mit Kochsalz als Rohstoff zu entwickeln.

Die Batterie sei durch den Rohstoff nicht nur günstiger, sondern auch sicherer als ein Lithium-Ionen-Speicher. Eine Batterie mit Kochsalz sei nicht brennbar, betont Altech Batteries, das Joint Venture des Fraunhofer-Instituts und der Altech Group. Außerdem seien Salzbatterien langlebiger als Lithium-Ionen-Batterien, da beim Laden und Entladen keine Ionen abgebaut werden, und ihre Lade- und Entladeleistung sei viermal so hoch wie bei Lithium-Ionen-Speichern.

Nicht zuletzt der Fakt, dass Salzbatterien auch bei sehr niedrigen oder hohen Temperaturen ohne Leistungseinbrüche arbeiten könnten, mache sie nach Ansicht der Forschenden zu einer idealen Lösung. Die Batterien könnten aufgrund dieser Eigenschaft auch in extremen Klimazonen zum Einsatz kommen und dort die Nutzung von erneuerbaren Energien fördern.

Aber: Auch die Salzbatterien haben ihre Nachteile.

Für Smartphones oder im E-Auto sind sie aufgrund ihrer Eigenschaften und Form nicht geeignet. Aber nur so seien die Salzbatterien zu geringen Kosten herstellbar. "Und das war unser Ziel", so Roland Weidl, stellvertretender Institutsleiter beim Fraunhofer IKTS.