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Eine zentrale Rolle für das Gelingen der Energiewende spielen daher stationäre Energiespeicher. Die Varta AG ist derzeit daher an zwei Forschungsprojekten beteiligt, die sich dieser Technologie widmen. Eines erforscht dabei die Nutzung von Eisen zur Energiespeicherung, und zwar in Form eines so genannten Eisen-Slurry/Luftspeichers. Ein Slurry ist eine dickflüssige Masse, in der Eisen als Speichermedium in einem Elektrolyt gelöst ist.
Diese Masse wird während des Betriebs aus einem externen Behälter, dem Reservoir, durch die eigentliche Batteriezelle und wieder zurück gepumpt. In der Zelle reagiert die Masse mit Luft und setzt dabei gespeicherte Energie frei. Das Laden erfolgt ebenfalls auf diesem Weg. Cornelia Wiedemann, Projektmanagerin Produktentwicklung, leitet auf technischer Seite das Projekt und erklärt: „Der Eisenakkumulator ist eine recht alte Technologie. Als Feststoffzelle, in der Eisen als Elektrodenmaterial verwendet wird, ist sie sogar schon veraltet. Neu ist, dass Eisen eben als Slurry verwendet wird“, sagt Wiedemann.
Das Forschungsprojekt ziele nun darauf ab, die Technologie leistungsfähiger zu machen. Das soll durch eine Erhöhung der Leitfähigkeit des Slurrys geschehen. „In früheren Eisen-Batterien hat man die Komponenten in eine Tablette gepresst, was einen sehr guten Kontakt der Partikel und eine gute Leitfähigkeit zur Folge hatte. In der Slurry sind die Partikel frei, sie binden nicht direkt aneinander und berühren sich dadurch nicht immer, daher ist die Leitfähigkeit der Slurry schlechter.“ In einem Vorgängerprojekt wurde die Leitfähigkeit mit Material wie Grafit verbessert. FeEnCap habe nun das Ziel, durch die Einkapselung der Slurry-Bestandteile die Leitfähigkeit so zu verbessern, dass das System eine gute Lade- und Entladefähigkeit aufweist.
Gleichzeitig arbeitet Varta mit weiteren Partnern an der Weiterentwicklung von Zink-Ionen-Batterien. Auch hier ist das Ziel, unkritische, kostengünstige Materialien einzusetzen, um neuartige stationäre Energiespeicher zu entwickeln. So genannte wässrige Zink-Ionen-Batterien (ZIB) basieren auf Zink – einem Material, das ausreichend verfügbar ist. Diese Batterien gelten als umweltfreundlich, wirtschaftlich und sicher. Nicolas Bucher, Head of Funded Projects bei der Varta AG sagt: „Obwohl das alles ideale Voraussetzungen für grüne Batterietechnologie sind und obwohl die ZIB-Systeme bereits eine hohe technologische Reife erreicht haben, konnte sich die Technologie im Vergleich zu der Lithium-Ionen-Batterie (LIB) bislang nicht über breite Anwendungsfelder durchsetzen. Das Hauptproblem bei ZIB ist der bislang geringe Wirkungsgrad und die kurze Lebensdauer."
Hier setzt das Forschungsprojekt ZIB2 an, bei dem Varta mit drei Unternehmen und zwei Forschungseinrichtungen zusammenarbeitet. Abgeschlossen soll das Projekt bis 31. Januar 2026 sein. Entsprechende Batterien für die stationäre Speicherung erneuerbarer Energien könnten ab 2030 auf den Markt kommen. Rainer Hald, Chief Technology Officer (CTO) der Varta AG kündigt an: „Wenn die Energiewende in allen Bereichen gelingen soll, führt kein Weg an dezentralen Energiespeichern vorbei. Varta arbeitet intensiv daran, dass neben den bestehenden, sehr guten Systemen auch neue Technologien künftig zum Einsatz kommen können, die Vorteile wie gute Verfügbarkeit, geringe Kosten und gute Wiederverwendbarkeit aufweisen. Unsere Forschung und Entwicklung stellt sicher, dass Varta auch in Zukunft eine führende Rolle in der Batterietechnologie hält.“
