Im Inneren von Chinas gigantischem „Schwerkraftbatterie“-System.

In einem wegweisenden Schritt in der Energiespeichertechnologie hat China mit dem Einsatz einer Reihe groß angelegter „Schwerkraftbatterien“ begonnen – ein Schritt, der das Potenzial hat, die Art und Weise, wie erneuerbare Energien weltweit gespeichert werden, grundlegend zu verändern.

Dieser innovative Ansatz stellt die Dominanz von Lithium-Ionen-Batterien in Frage und bietet vielversprechende ökologische Vorteile, während die Nationen um umweltfreundlichere Energielösungen wetteifern.

„Schwerkraftbatterien“

Schwerkraftbatterien funktionieren nach dem Prinzip, schwere Materialien anzuheben und abzusenken, um Energie zu speichern und freizusetzen. Diese Energie wird in einer Materialmasse, beispielsweise einem großen Betonblock oder einem Gewässer, „investiert“, während diese auf ein höheres Niveau angehoben wird.

Diese Energie wird gespeichert, bis das Material abgesenkt wird. Dann wandelt ein Generator oder eine Turbine die kinetische Energie der Abwärtsbewegung in elektrische Energie um. Der Vorteil dieser Technologie gegenüber herkömmlichen Batterien besteht darin, dass die Energie mit der Zeit nicht abnimmt.

Das prominenteste Beispiel für diese vielversprechende Technologie ist das „Evx“-Projekt in China, eine Zusammenarbeit zwischen der chinesischen Regierung und dem Schweizer Energieunternehmen Energy Vault.

Es handelt sich um ein gewaltiges Bauwerk von über 120 Metern Höhe, das jedoch weder Türen noch Fenster besitzt. Im Inneren werden 3.500 „Ziegelsteine“ mit einem Gewicht von je 25 Tonnen mithilfe eines komplexen Systems aus Aufzügen und Schienen auf und ab bewegt. Diese Blöcke werden angehoben, wenn erneuerbare Energiequellen überschüssigen Strom erzeugen, und abgesenkt, wenn der Strombedarf steigt.

Ein 120 Meter hohes „Schwerkraftbatteriesystem“ in Rudong, Shanghai, China. Foto: EnergyVault.

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

China kontrolliert derzeit rund 72 % der weltweiten Lithium-Ionen-Batterieproduktion, ist sich aber der strategischen Bedeutung der Diversifizierung von Energiespeichermethoden bewusst.

Energy Vaults erstes kommerzielles Schwerkraftbatteriesystem in China wurde direkt neben einem Windpark errichtet. Mit einer beeindruckenden Speicherkapazität von 100 Megawattstunden (MWh) kann das System nach vollständiger Aufladung rund 4.600 Elektrofahrzeuge über eine Strecke von 100 km mit Strom versorgen.

„Wir hätten uns nie vorstellen können, dass unser erstes Werk in China gebaut werden würde“, sagte Robert Piconi, CEO von Energy Vault, gegenüber SWI .

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

Laut Forbes schätzen chinesische Entscheidungsträger das Potenzial, lokale Rohstoffe für den Bau dieser Infrastruktur zu verwenden, sowie ihre Lebensdauer von über 35 Jahren.

Derzeit befinden sich in China drei ähnliche Schwerkraftbatteriesysteme im Bau, sechs weitere sind in Planung. Insgesamt werden sie eine Speicherkapazität von bis zu 3.700 MWh aufweisen.

Enormes Potenzial

Das Funktionsprinzip von Schwerkraftspeichern ähnelt dem von Pumpspeicherkraftwerken. Diese Systeme pumpen überschüssiges Wasser in vorgelagerte Speicherbecken und geben es während der Spitzenlastzeiten über Turbinen ab.

Laut der Internationalen Wasserkraftvereinigung (IHA) decken diese Systeme derzeit über 94 % der weltweit installierten Energiespeicherkapazität ab. Dies beweist das enorme Potenzial und die bewährte Zuverlässigkeit der Schwerkraftspeicherung.

Trotz ihrer hohen Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit benötigen diese Systeme spezifische geographische Gegebenheiten wie erhöhte Stauseen und große Wasserbecken, die in vielen Regionen fehlen.

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

Im Gegensatz dazu lassen sich Schwerkraftzellen, die mit festen Gewichten arbeiten, flexibler konstruieren. Die Hauptbeschränkung liegt hierbei in der bestehenden Infrastruktur zum Heben und Senken des Materials. Dies eröffnet das Potenzial für einen breiteren Einsatz der Schwerkraftzellentechnologie an verschiedenen Standorten weltweit, unabhängig von natürlichen topografischen Gegebenheiten.

Darüber hinaus bieten Schwerkraftbatterien im Vergleich zu Lithium-Ionen-Batterien mehrere ökologische Vorteile. Das EVx-System verwendet Bausteine aus leicht verfügbaren Materialien wie Sand oder Recyclingabfällen, wodurch die Abhängigkeit von seltenen Mineralien deutlich reduziert wird.

Die sozialen Auswirkungen von Schwerkraftbatterieprojekten in China zeigen ebenfalls positive Anzeichen. Diese Projekte schaffen Arbeitsplätze für die lokale Bevölkerung und nutzen die in der Region vorhandenen Ressourcen, wodurch der Transportaufwand und damit verbundene Lieferkettenprobleme reduziert werden.

Dieser lokale Ansatz steht im starken Kontrast zu den komplexen globalen Lieferketten, die für die Produktion von Lithium-Ionen-Batterien notwendig sind und die Gefahr bergen, natürliche Lebensräume zu stören und empfindliche Ökosysteme zu gefährden.

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