Revolutionärer Stromspeicher in Frankreich: Hält 30 Jahre!

Das französische Ingenieurbüro Segula entwickelt eine neue Speicherlösung für Eigenheimbesitzer, die Photovoltaik- oder Windkraftanlagen nutzen. Es handelt sich um einen Druckluftspeicher, der überschüssige Energie aus Solar- oder Windkraft in komprimierter Luft speichert und bei Bedarf wieder in Strom umwandeln kann.

Obwohl das Konzept des Druckluftspeichers nicht neu ist und solche Anlagen selten und in größerem Maßstab vorhanden sind, gibt es weltweit nur wenige Druckluft-Energiespeicher, darunter eine Anlage im niedersächsischen Huntorf, die bereits seit 1978 in Betrieb ist. Segula möchte diese Technologie nun auch für Privathaushalte nutzbar machen.

Laut einer Pressemitteilung des Unternehmens lässt sich das System problemlos in fast jede Wohnsituation integrieren. Der Druckluftspeicher „Remora Home“ besteht aus zwei Hauptkomponenten: einem reversiblen Kompressor, der direkt an die Solaranlage angeschlossen wird, um überschüssige Energie in Druckluft umzuwandeln, und einem Speicherschrank, in dem die Druckluft aufbewahrt wird. Der Schrank kann sowohl innen als auch außen aufgestellt werden.

Segula gibt an, dass der Gesamtwirkungsgrad des Systems bei etwa 70 Prozent liegt, was vergleichbar mit dem eines Pumpspeicherkraftwerks ist, das in der Regel Wirkungsgrade zwischen 70 und 80 Prozent erreicht. Speicherlösungen, die auf der Umwandlung von erneuerbarem Strom in Wasserstoff und zurück basieren, erreichen dagegen nur Wirkungsgrade von etwa 20 bis 40 Prozent. Batterien erreichen Wirkungsgrade von etwa 90 Prozent. Segula verspricht jedoch auch eine beeindruckende Lebensdauer für den Druckluftspeicher: Mindestens 30 Jahre soll das System halten. Es besteht zudem aus Materialien wie Stahl und Aluminium, was es nachhaltiger als Batterien macht.

Das Unternehmen führt bereits seit Januar 2024 Tests mit dem System durch. Laut Segula zeigen diese Tests, dass das System in der Lage ist, Luft in für Haushalte geeigneten Mengen zu speichern und dabei eine hohe Leistung zu erbringen. Im laufenden Jahr liegt der Schwerpunkt der Labortests auf der Optimierung der Energiespeicherung. Der Hersteller plant, bis Ende 2026 Pilotprojekte in einzelnen Haushalten durchzuführen, um die Technologie langfristig zu testen und die Nutzererfahrungen zu analysieren. Eine industrielle Fertigung und Massenvermarktung werden für 2028 angestrebt.

Die geringe Zahl an großen Druckluft-Energiespeichern lässt sich auf die inhärenten Nachteile dieser Speichermethode zurückführen: Um genügend Energie speichern zu können, sind große Druckbehälter erforderlich – häufig handelt es sich dabei um unterirdische Kavernen, wie ausgespülte und abgedichtete Salzstöcke. Die notwendigen Genehmigungsverfahren, die hohen Investitionskosten, die technische Komplexität und die Standortabhängigkeit haben bisher eine breitere Nutzung dieser Technologie verhindert.

Sollte der Druckluftspeicher für den Heimgebrauch ähnliche Speicherkapazitäten bieten wie typische Heimspeicher auf Batteriebasis, also etwa 10 kWh, müssten die verwendeten Druckflaschen ein Volumen im niedrigen bis mittleren vierstelligen Literbereich haben. Damit wären die Druckluftspeicher-Schränke etwa so groß wie ein Heizöltank in einem Einfamilienhaus. Diese Größenordnung ist auch in den Illustrationen auf der Segula-Website zu erkennen.

Ein weiteres physikalisches Problem, das Segula in seiner Veröffentlichung nicht anspricht, betrifft die starke Erwärmung der Luft beim Einspeichern der Energie. Bei den benötigten Drücken für eine Druckspeicheranlage mit mehreren Kilowattstunden Kapazität könnte dies mehrere hundert Grad Celsius erreichen. Wird die Energie schnell wieder entnommen, könnte dies kein großes Problem darstellen, da die Expansion der Druckluft diese wieder abkühlt. Soll die Energie jedoch über mehrere Tage gespeichert werden, wie es die Veröffentlichung von Segula beschreibt, dann gibt es ein großes Problem mit dem Wirkungsgrad: Ohne aufwendige Isolierung würde der Druckspeicher die Wärme an die Umgebung abstrahlen, was den Druck im Speicher sinken lässt.

Industrielle Druckspeicher gehen mit dieser Problematik um, indem sie einen eigenen thermischen Speicher integrieren. Segula erwähnt keine solche Lösung. Damit wäre die französische Druckspeicherlösung bestenfalls als PV-Speicher für die Nacht zu gebrauchen.

Zum anvisierten Preis des Systems gibt Segula bisher keine Auskunft. Mit dem System „Remora Stack“ arbeitet das Unternehmen auch an groß angelegten Druckluftspeichern für die Industrie.