Mit Eisenpulver kann die Energiewende Wirklichkeit werden. Es soll nach den Vorstellungen eines deutschen Wissenschaftler-Konsortiums als Speicher für Sonnen- und Windstrom dienen. Klingt komisch, ist aber real.

Philip de Goey, Professor für Verbrennungstechnik an der Technischen Universität Eindhoven, und das Studententeam SOLID haben schon in der Praxis demonstriert, dass das Verfahren funktioniert. Sie rüsteten die Brauerei Bavaria der Royal Swinkels Family Brewers in Lieshout mit einem Eisenbrenner aus. Der lieferte so viel Energie wie fürs Brauen von 15 Millionen Gläsern Bier pro Jahr benötigt wird. Die Wärme wird frei beim oxidieren des Eisenpulvers – der Vorgang ist besser bekannt als „rosten“.

Alternative zu Pumspeicheranlagen

Während in Lieshout die Wärme direkt genutzt wurde, wollen die deutschen Wissenschaftler des Projekts „Clean Circles“, hinter dem unter anderem die TU Darmstadt und die Universität Mainz stehen, die Energie nutzen, um einen Turbogenerator mit Dampf zu versorgen, der Strom liefern soll. Und zwar genau dann, wenn sich im Netz wetterbedingt Lücken auftun, also weder die Sonne scheint noch der Wind weht.

Das gelingt zwar auch mit Pumpspeicherkraftwerken, doch deren Kapazität reicht bei weitem nicht aus. Und Neubauten sind in Deutschland kaum noch machbar oder sehr zeitaufwändig. Große Mengen Strom könnten theoretisch auch mit Batterien gespeichert werden. Doch die Akkus sind weitaus teurer als Eisenspeicher, und sie entladen sich mit der Zeit selbstständig. Eisenpulver kann dagegen beliebig lange gelagert werden, ohne dass es Energie verliert.

Eisen als Energieträger 
Deutsche Wissenschaftler wollen Eisen zur Speicherung großer Energiemengen nutzen. Eisenoxid wird dazu in Kraftwerken mithilfe von Grünstrom erst zu elementarem Eisen reduziert und später mit Luft für die Stromproduktion verbrannt. Grafik: TU Darmstadt
Eisen als Energieträger
Deutsche Wissenschaftler wollen Eisen zur Speicherung großer Energiemengen nutzen. Eisenoxid wird dazu in Kraftwerken mithilfe von Grünstrom erst zu elementarem Eisen reduziert und später mit Luft für die Stromproduktion verbrannt. Grafik: TU Darmstadt

In der Praxis würde es so aussehen: In wind- und sonnenreichen Regionen wie etwa in Nordafrika, Nahost, Chile oder Australien werden Rostpartikel mithilfe von regenerativ erzeugtem Wasserstoff reduziert. Er entreißt dem Rost die Sauerstoffatome, bildet Wasser und hinterlässt makellosen Eisenstaub. Der wird anschließend per Schiff nach Deutschland transportiert und gelagert, bis der Ernstfall eintritt, also Strommangel herrscht. Dann wird der Eisenbrenner angeworfen, so dass sich die Lücke füllt.

Grüner Kreislauf mit Eisenoxid

Die Partikel werden bei dieser Prozedur zu Rost, der ein wenig schwerer und voluminöser ist als das Ausgangsmaterial. Diese braunen Körnchen werden erneut auf Schiffe geladen und zum Ausgangspunkt zurückgebracht, um dort erneut mit Wasserstoff behandelt zu werden. Den Wasserstoff könnte man natürlich auch nach Deutschland transportieren, doch dazu muss er mit hohem Energieaufwand verflüssigt oder in Hochdrucktanks gepresst werden. Eisen- und Rostpartikel lassen sich dagegen ohne zusätzlichen Aufwand beliebig weit transportieren.

„Mit diesem Verfahren schaffen wir einen grünen Kreislauf, bei dem kein Kohlenstoffdioxid mehr in die Atmosphäre entweicht“, so Friedrich Plank vom Bereich Internationale Politik der Johannes-Gutenberg-Universität in Mainz, einer der fünf wissenschaftlichen Institutionen, die an dem „Clean Circles“ genannten Projekt beteiligt sind. Ingenieur-, Natur-, Politik- und Wirtschaftswissenschaftler arbeiten dabei zusammen. Das Forschungskonsortium unter der Leitung der Technischen Universität Darmstadt verfolgt den Ansatz, thermische Kraftwerke, die bisher mit Kohle betrieben wurden, für den Betrieb mit Eisenpulver umzurüsten.

Vielleicht können die deutschen Wissenschaftler von den Erfahrungen aus Lieshout profitieren. Zwar ist die Anlage in der Brauerei mittlerweile wieder demontiert worden, weil sie mit einer Leistung von 100 Kilowatt als Prototyp nicht rentabel arbeiten konnte. Doch das Studententeam will den nächsten Schritt wagen. Derzeit entwickelt es eine Ein-Megawatt-Anlage, die auf dem gleichen Prinzip basiert.

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2 Kommentare

  1. Avatar

    Warum werden in einem solchen Artikel über technische Neuheiten und Möglichkeiten nicht auch die Kennzahlen zugehörigen erwähnt???
    Für eine Einschätzung der Relevanz sind doch Kennzahlen von zB.
    * Energiedichte im Vergleich zu Batterien, Brennstoffzellen, …
    * insb. der Wirkungsgrad der Prozesskette
    unabdingbar!!!
    Bitte dies zukünftig berücksichtigen!

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  2. Avatar

    Ja, man könnte Wasserstoff zur Eisenverhüttung verwenden anstatt Koks oder Kohle, und damit Wasser anstatt CO2 erzeugen.

    Man muss das Eisenerz und das rostige Alteisen aber nicht mehr als jetzt schon über den Planeten schippern. Und vor allem muss man kein Eisenpulver verbrennen um alte Kraftwerke weiter betreiben zu können. Denn die sind dann weiterhin unflexibel im Stromnetz, und benötigen weiterhin Unmengen von Kühlwasser.

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