Möglicher Durchbruch: Schwedische Forscher können Solarenergie 18 Jahre lang speichern

Durch den Ausbau der Erneuerbaren Energien gewinnen Stromspeicher immer mehr an Bedeutung. Solarenergie beispielsweise kann aus offensichtlichen Gründen nur am Tag produziert werden. Bei der Windenergie wiederum gibt es Tage mit viel Wind und Tage mit längeren Flauten. Um die Stromnachfrage dennoch konstant bedienen zu können, werden daher Speicher benötigt. Diese können aber sehr unterschiedlich konzipiert sein. Norwegen beispielsweise setzt vor allem auf riesige Pumpspeicherkraftwerke. Tesla wiederum installiert gigantische Lithium-Ionen-Batterien. Forscher der schwedischen Chalmers University haben nun eine neue Art der Stromspeicherung entwickelt, die ausschließlich mit Solarenergie funktioniert. Genau genommen handelt es sich sogar um eine Kombination aus Stromproduktion und Stromspeicherung. In einem ersten Experiment schickten sie auf diese Weise Solarenergie in flüssiger Form von Schweden nach Shanghai. Diese konnte dort dann problemlos genutzt werden. Theoretisch würde so sogar der Stromexport ohne Leitungen möglich.

Bild: Chalmers University of Technology | Per Erséus und Amanda Termén, Språng kommunikation

Die Sortierung der Moleküle ist von entscheidender Bedeutung

Wie aber funktioniert der Trick? Die Forscher haben spezielle Moleküle entwickelt, die ihre Form verändern, wenn sie mit Sonnenlicht in Berührung kommen. Dadurch entsteht ein energiereiches Isomer, das sich in flüssiger Form speichern und verschicken lässt. Das Gegenstück stellt dann ein ebenfalls neu entwickelter thermoelektrischer Generator dar. Dieser hat die Form eines sehr dünnen Chips und sorgt dafür, dass die Moleküle wieder ihre ursprüngliche Form annehmen. Dieser Vorgang setzt Wärme frei, die dann in Strom verwandelt werden kann. Ersten Berechnungen zufolge ließe sich so die Energie der Sonne bis zu 18 Jahre lang speichern. Konkrete Anwendungen für eine solch lange Speicherdauer gibt es bisher natürlich noch nicht. Der Wert zeigt aber, welches Potenzial in der Technologie steckt. Eine andere Zahl verdeutlicht hingegen die noch vorhandenen Limitierungen: Bisher kommt der Prototyp auf eine Leistungsfähigkeit von lediglich 0,1 Nanowatt. Die Forscher sind allerdings zuversichtlich diesen Wert in naher Zukunft noch steigern zu können.

Kleinere Elektrogeräte könnten so nachhaltig mit Strom versorgt werden

Klar ist damit aber auch: Große Mengen an Solarstrom wird man auf diese Weise nicht um die Welt schicken können. Stattdessen haben die beteiligten Wissenschaftler eine andere Form der Nutzung im Sinn. Sie arbeiten an Chips, mit deren Hilfe die neue Technologie in kleinere Elektrogeräte implementiert werden kann. Smartwatches oder Bluetooth-Kopfhörer könnten auf diese Weise mit Strom versorgt werden. Im Idealfall müssten die Geräte dann nie wieder an der Steckdose geladen werden. Theoretisch wäre es zudem auch denkbar, auf die Verwandlung in Strom zu verzichten und die Wärme direkt zu nutzen – etwa zum Heizen von Häusern. Dies ist aktuell aber noch Zukunftsmusik. Die Forscher gehen nun zunächst zwei Schritte parallel an: Zum einen soll das gesamte System verschlankt und skaliert werden, um die Menge an gewonnenem Strom zu erhöhen. Gleichzeitig soll bereits geschaut werden, wie sich eine kostengünstige Herstellung sicherstellen lässt.

Via: Chalmers University of Technology