Pulverspeicher für Windenergie

Ameisensäure plus Katalysatoren als effizienter Energiespeicher

Forscher am Leibniz-Institut für Katalyse (Catalysis) haben ein neues energiesparendes Verfahren vorgestellt, mit dem per Elektrolyse gewonnener Wasserstoff gespeichert werden kann. Weil Wasserstoff leicht flüchtig ist und unter atmosphärischem Druck nur eine geringe Dichte hat, bedeutet seine Lagerung mit herkömmlichen Mitteln (hoher Druck, Kühlung, Bindung an Metallhydride) bisher zusätzliche Energieverluste und Kosten. Deshalb ist die Nutzung des Wasserstoffs für die Synthese von Verbindungen, die ihn unter "normalen" Bedingungen lagerfähig und im besten Fall auch noch kompatibel mit vorhandener Infrastruktur (Erdgasnetz, Fahrzeugtank, ...) machen, interessant.

Mit der Speicherung von regenerativ erzeugtem Strom als "Windmethan" ging Anfang des Jahres bereits ein erstes Verfahren der Wasserstoffspeicherung per Synthese in die praktische Erprobung. Catalysis erprobt nun einen weiteren Weg - und zwar die Speicherung von Wasserstoff in Methansäure (Ameisensäure). Dabei wird zunächst Kohlendioxid in Wasser gelöst, Wasserstoff zugesetzt und die Flüssigkeit über einen Katalysator geleitet. Es reagiert ein CO2-Molekül mit zwei Wasserstoffatomen zu Ameisensäure (CH2O2). Die entstehende Formiat-Lösung läst sich bereits in dieser Form als Pufferspeicherlösung aufbewahren. Alternativ ist die Lagerung der Ameisensäure in Pulverform möglich.

Für die energetische Nutzung der Speicherlösung wird wiederum ein Katalysator eingesetzt, der Wasserstoff wird frei und kann z.B. für die Strom und Wärmegewinnung in Brennstoffzellen oder Verbrennungsmotoren genutzt werden. Wird die Ameisensäure in gelöster Form aufbewahrt, so ist die Speicherdichte relativ gering und entspricht "nur" in etwa der Energiespeicher2.svg&filetimestamp=20100117011802: Energiedichte von heutigen Lithium-Ionen-Akkus. Die Forscher sehen den Einsatz des Verfahrens deshalb nicht primär in mobilien Fahrzeugtanks, sondern überall dort, wo schon heute stationäre Akkus eingesetzt werden, und perspektivisch als Anwendung für die Pufferung von erneuerbar erzeugtem Strom.