Prototyp: Aufzug als Stromspeicher

In Edinburgh liefert ein neuer Prototyp eines Gravitationsspeichers Strom mit einer Spitzenleistung von 250 Kilowatt.

Lesezeit: 3 Min.
In Pocket speichern
vorlesen Druckansicht Kommentare lesen 562 Beiträge

(Bild: Gravitricity)

Von
  • Jan Oliver Löfken

Zuverlässig, langlebig und günstig – diese Vorteile vereint ein neuer Stromspeicher, der die potenzielle Energie schwerer Massen für eine kurzfristige Stromerzeugung nutzt. Der Prototyp dieses Gravitationsspeichers ging vor wenigen Wochen im Hafengebiet von Edinburgh in Betrieb. Hier heben die Entwickler des schottischen Start-Ups Gravitricity zwei 25-Tonnen-Gewichte aus Eisen mit Stahlseilen, Winden und Elektromotor in einem 15 Meter hohen Stahlgerüst an. Werden die Gewichte wieder herabgelassen, treiben sie einen Generator an, der bis zu 250 Kilowatt Leistung liefert.

Seine maximale Leistung kann der Aufzug-Speicher für etwa elf Sekunden bereitstellen. Fallen die Gewichte abgebremst langsamer, verlängert sich die Stromerzeugung auf einige Minuten. So kurz diese Zeitspannen scheinen, reichen sie prinzipiell aus, um kurze Erzeugungsschwankungen etwa von Windparks auszugleichen und so ein Stromnetz zu stabilisieren. Steht ein Überschuss an Strom zur Verfügung, werden die Gewichte mit dem Elektromotor wieder in die Höhe gehoben. Diese Aufgabe übernehmen bisher beispielsweise Pumpspeicherkraftwerke oder immer häufiger container-große Strompuffer aus Lithium-Ionen-Batterien.

Das Team um Gravitricity-Gründer Peter Fraenkel sieht in ihren Aufzug-Speichern mehrere Vorteile im Vergleich zu den anderen Stromspeichern. Zum einen benötigen sie deutlich weniger Platz als Pumpspeicherkraftwerke mit ihren ausgedehnten Wasserspeichern, zum anderen halten sie mit einer Betriebsdauer von 25 bis 50 Jahren deutlich länger als jede Lithium-Ionen-Batterie. Auch die Speicherkosten schätzt das Unternehmen mit 171 US-Dollar pro Megawattstunde deutlich geringer ein als die Kosten für Lithium-Ionen ($ 367/MWh) oder Redox-Flow-Speicher ($ 274/ MWh).

Für die kommenden Monate plant Gravitricity zahlreiche Testläufe, um das Konzept des Aufzug-Speichers weiter zu optimieren. Für 2023 halten sie ein zehnfach größeres Stromspeicher mit 500-Tonnen-Gewichten und einer Leistung von bis zu vier Megawatt für möglich. Dafür haben sie die tiefen unterirdischen Aufzugschächte von ausgedienten Kohleminen in Südafrika, Polen oder der Tschechischen Republik im Blick.

Mehr von MIT Technology Review Mehr von MIT Technology Review

Dank der einfachen und robusten Technik haben solche Gravitationsspeicher durchaus eine Chance, sich eine Nische im wachsenden Speichermarkt zu erobern. Parallel zu Gravitricity arbeiten auch andere Unternehmen an vergleichbaren Konzepten. So will das Schweizer Start-up Energy Vault einen Gravitationsspeicher aus Kränen bauen, die 35 Tonnen schwere Betonklötze zu einem über hundert Meter hohem Turm stapeln. 20 bis 80 Megawattstunden mit einer Leistung von vier bis acht Megawatt sollen so gespeichert werden können. Noch einen weiteren Weg bis zum ersten Prototypen liegt vor einer internationalen Forschergruppe. Vor zwei Jahren legten sie das Konzept einer Speicher-Bergbahn vor (DOI: 10.1016/j.energy.2019.116419): Bei einem Stromüberschuss werden Gondeln im Tal mit Sand oder Schotter beladen, auf einen Berg geschafft und dort gelagert. Wird Strom benötigt, wird die Masse wieder ins Tal befördert und treibt dabei Generatoren an. (bsc)