Als wichtigen Meilenstein im Bereich der Energiespeichertechnologie hat China mit der Massenproduktion großformatiger „Schwerkraftbatterien“ begonnen. Dieser Schritt hat das Potenzial, die Art und Weise, wie erneuerbare Energien weltweit gespeichert werden, grundlegend zu verändern.

Dieser innovative Ansatz stellt die Vorherrschaft der Lithium-Ionen-Batterien in Frage und bietet vielversprechende Vorteile für die Umwelt, da die Länder um umweltfreundlichere Energielösungen streben.

„Schwerkraftbatterie“

„Schwerkraftbatterien“ funktionieren nach dem Prinzip des Anhebens und Absenkens schwerer Materialblöcke, um Energie zu speichern und freizugeben. Beim Anheben einer Materiemasse, beispielsweise eines großen Betonblocks oder einer Wassermasse, wird Energie in diese „investiert“.

Diese Energie wird gespeichert, bis die Masse abgesenkt wird. Der Generator oder die Turbine wandelt dann die kinetische Energie aus der Bewegung in elektrische Energie um. Der Vorteil dieser Technologie gegenüber herkömmlichen Batterien besteht darin, dass die Energie mit der Zeit nicht abnimmt.

Das typischste Beispiel für diese potenzielle Technologie ist das „Evx“-Projekt in China, ein Produkt der Zusammenarbeit zwischen der chinesischen Regierung und dem Schweizer Energieunternehmen Energy Vault.

Es handelt sich um ein massives Bauwerk mit einer Höhe von über 120 m, das jedoch weder Türen noch Fenster hat. Im Inneren werden 3.500 25 Tonnen schwere „Ziegel“ durch ein komplexes System aus Aufzügen und Schienen auf und ab bewegt. Diese Blöcke werden erhöht, wenn erneuerbare Energiequellen überschüssigen Strom produzieren, und gesenkt, wenn die Stromnachfrage steigt.

120 m hohes „Schwerkraftbatterie“-System in Rudong, Shanghai, China. Foto: EnergyVault.

Mit einer gemeldeten Kapazität von bis zu 100 MW/h zeigt das EVx-System Chinas Engagement für alternative Energiespeichertechnologien, trotz der Dominanz des Landes auf dem Markt für Lithium-Ionen-Batterien.

China kontrolliert derzeit etwa 72 Prozent der weltweiten Produktion von Lithium-Ionen-Batterien, ist sich aber dennoch der strategischen Bedeutung einer Diversifizierung seiner Energiespeichermethoden bewusst.

Der erste kommerzielle Schwerkraftbatteriekomplex von Energy Vault in China wird direkt neben einem Windpark gebaut. Mit einer beeindruckenden Speicherkapazität von 100 Megawattstunden (MWh) kann das System nach vollständiger Aufladung rund 4.600 Elektrofahrzeuge über eine Distanz von 100 km mit Strom versorgen.

„Wir haben nicht damit gerechnet, dass unser erstes Kraftwerk in China gebaut wird“, sagte Robert Piconi, CEO von Energy Vault, gegenüber SWI .

Yan Shengjun, Vorsitzender der China Tianying Group, behauptete, dass die „revolutionäre Technologie“ von Energy Vault die Energiewende Chinas beschleunigen werde.

Laut Forbes schätzen die chinesischen Politiker das Potenzial der Nutzung lokaler Rohstoffe zum Aufbau dieser Infrastruktur sowie ihre Lebensdauer von 35 Jahren.

Derzeit werden in China drei ähnliche Schwerkraftbatteriesysteme gebaut und sechs weitere sind in der Planungsphase. Insgesamt verfügen sie über eine Speicherkapazität von bis zu 3.700 MWh.

Riesiges Potenzial

Das Funktionsprinzip von Schwerkraftbatterien ähnelt dem von Pumpspeicherkraftwerken. Diese Systeme pumpen bei Energieüberschuss Wasser in höher gelegene Reservoirs und geben es bei Spitzenstrombedarf durch Turbinen nach unten ab.

Nach Angaben der International Hydropower Association machen diese Systeme mittlerweile mehr als 94 % der weltweit installierten Energiespeicherkapazität aus. Dies zeigt das enorme Potenzial und die erwiesene Zuverlässigkeit der Nutzung der Schwerkraft zur Energiespeicherung.

Trotz ihrer hohen Leistung und Zuverlässigkeit erfordern diese Systeme spezifische geografische Merkmale wie Hochbehälter und große Wasserbecken, die in vielen Gebieten nicht vorhanden sind.

Das EVx-System von Energy Vault wurde in einem Demonstrationsprojekt in der Schweiz installiert. Foto: Energy Vault.

Im Gegensatz dazu können Schwerkraftbatterien mit festen Massen flexibler gebaut werden. Die Haupteinschränkung besteht in der vorhandenen Infrastruktur zum Heben und Senken der Masse. Dies eröffnet das Potenzial für breitere Anwendungen der Schwerkraftbatterietechnologie an vielen verschiedenen Standorten auf der ganzen Welt, unabhängig von natürlichen Geländefaktoren.

Darüber hinaus bieten Schwerkraftbatterien gegenüber Lithium-Ionen-Batterien auch viele Umweltvorteile. Das EVx-System verwendet Bausteine ​​aus leicht verfügbaren Rohstoffen wie Sand oder recyceltem Abfall, wodurch die Abhängigkeit von seltenen Mineralien erheblich reduziert wird.

Auch die sozialen Auswirkungen von Schwerkraftbatterieprojekten in China zeigen positive Anzeichen. Diese Projekte schaffen Arbeitsplätze für die örtliche Belegschaft und nutzen die vorhandenen Ressourcen in der Region, wodurch der Transportbedarf verringert und Probleme in der Lieferkette vermieden werden.

Dieser lokalisierte Ansatz steht in krassem Gegensatz zu den komplexen globalen Lieferketten, die für die Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien erforderlich sind und das Potenzial haben, natürliche Lebensräume zu zerstören und empfindliche Ökosysteme zu bedrohen.

Quelle: https://znews.vn/ben-trong-he-thong-pin-trong-luc-khong-lo-cua-trung-quoc-post1549060.html