Das Power-Paar

Nie war die Notwendigkeit, Nachhaltigkeit zu beschleunigen, so groß wie heute. Diese Aufgabe – gemeinsam eine bessere Zukunft zu schaffen – betrifft Industrie, Grundstoffproduzenten und Zulieferer gleichermaßen. Darum hat Alfa Laval die Kampagne ProtectING the Future ins Leben gerufen. Zusammen mit seinen Partnern entwickelt Alfa Laval innovative Technologien, die ermöglichen, die natürlichen Ressourcen gleichermaßen zu nutzen und zu erhalten. Aus einer solchen Zusammenarbeit zwischen Alfa Laval und dem amerikanischen Start-up Malta Inc. ist eine bahnbrechende neue Energiespeicherlösung entstanden, die eines der größten Probleme der erneuerbaren Energien lösen könnte. Alfa Laval liefert die Technologie und ist zugleich Investor.

Die Energieversorgung ist eines der drängendsten Probleme des 21. Jahrhunderts. Fossile Energieträger werden den Energiebedarf nicht decken können und sind außerdem nicht nachhaltig. Unabhängig von politischen oder umweltbezogenen Ideologien werden erneuerbare Energien künftig im Energiemix eine wichtige Rolle spielen. Dieser Durchbruch bringt jedoch auch neue Herausforderungen mit sich. Wind- und Sonnenenergie können beispielsweise die traditionellen Energiequellen nicht vollständig ersetzen, da sie keine Energie produzieren, wenn die Sonne nicht scheint oder kein Wind weht. Die Lösung dieses Problems der Periodizität ist die Speicherung von Energie – und zwar in großen Mengen. Denn nur so lassen sich Zeiten abdecken, in denen Wind oder Sonnenkraft nicht verfügbar sind. Bisher waren Lithium-Ionen-Akkus die beste Antwort auf dieses Problem. Diese bestehen jedoch aus seltenen Materialien, die mit der Zeit ebenso schwierig zu finden sein werden wie die fossilen Brennstoffe, die sie teilweise ersetzen sollen. Die Seltenheit dieser Materialien macht die Akkus teuer, sodass sie sich nur eingeschränkt als globale Lösung eignen. Zudem müssen Lithium-Ionen-Akkus sorgfältig entsorgt werden, und auch für die Herausforderung des Akku-Recyclings in großem Stil wurde bislang noch keine Lösung gefunden. Ein weiteres Problem verbirgt sich in der Netzarchitektur. Die Stromerzeugung mit fossilen Energieträgern findet üblicherweise in der Nähe hoher Lasten statt, während die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien periodisch und weit entfernt von Lasten erfolgt. Das macht es teuer und schwierig, Energie an Standorte mit hohem Verbrauch zu übertragen und zu verteilen.

Speicherlösung für saubere Energie

Hier setzt Malta Inc. an. Das 2018 gegründete Start-up hat seinen Ursprung in der Moonshot Factory X (früher Google X) des Google-Mutterkonzerns Alphabet. Im Zuge der Ausgründung als unabhängige Gesellschaft konnten namhafte Investoren gewonnen werden, zu denen der Energiekonzern Proman und Breakthrough Energy Ventures, der Klimawandel-Fonds von Bill Gates mit Unterstützern wie Unterstützer wie Jeff Bezos, Michael Bloomberg, Jack Ma und Richard Branson, gehören sowie Alfa Laval. Die Malta-Technologie hat das Potenzial, die Zukunft der Energiespeicherung auf Netzebene zu revolutionieren. Das System kann in Zeiten des Überflusses Elektrizität aus dem Netz ziehen und für Stunden oder Tage speichern, bis sie in Zeiten hoher Nachfrage wieder ins Netz gespeist wird. Das System von Malta nutzt Elektrizität aus dem Netz, um Wärme und Kälte zu erzeugen. Eine Wärmepumpe zieht Wärme aus einer Lösung, die einem Frostschutzmittel ähnelt, und senkt so deren Temperatur auf -65 °C. Gleichzeitig wird geschmolzenes Salz auf 565 °C erhitzt. Hitze und Kälte werden bei diesen Temperaturen gespeichert, bis das Netz wieder Strom braucht. So ähnlich wie bei einem Dampfturbinenkraftwerk wird der Temperaturunterschied dann mit einem Wärmemotor wieder in elektrischen Strom umgewandelt. Da das System von Malta preisgünstige Materialien wie Salz, Stahl und Luft nutzt, sind die Kosten des physischen Systems gering genug, um es zu einer überzeugenden Lösung für die wichtigsten Anforderungen an die Energiespeicherung im großen Maßstab zu machen. Zudem kann Malta seine Werke beinahe überall errichten – im Gegensatz zu anderen alternativen Speicherlösungen, wie Wasserkraft-Pumpspeicherung, die große Höhenunterschiede benötigt, oder Energiespeicherung mit komprimierter Luft, für die Höhlen erforderlich sind.

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Mehr als Wärmetauscher

Ein entscheidender Bestandteil dieses Puzzleteils ist die Wärmeübertragungstechnologie von Alfa Laval. Als Investor und Partner des Projekts bietet Alfa Laval mehr als nur Fachkenntnisse und finanzielle Unterstützung. „Es war wirklich wichtig für uns“, erzählt Maltas CEO Ramya Swaminathan, „einen Partner, Investor und Beteiligten zu finden, der auf dem Markt glaubwürdig ist, damit Externe – also Kunden – das Produkt sehen und sagen: ‚Oh, euer Wärmeübertrager ist von Alfa Laval? Damit fühlen wir uns schon viel besser.‘“ Entscheidend für den Erfolg von Maltas Elektrizitätsverarbeitungsfähigkeit ist eine effektive Wärmeübertragung – und hier ist Alfa Laval klarer Branchenführer. Alfa Laval begann Gespräche mit dem Team von Malta, als das Projekt noch bei X angesiedelt war. Was mit der vorläufigen Konstruktion von Wärmeübertragern begann, die die besonderen Ansprüche von Malta erfüllen, entwickelte sich zu einem nachhaltigen Interesse daran, ein spezifisches System für Malta zu entwickeln. „Uns war es von Anfang an äußerst wichtig, mit Menschen zusammenzuarbeiten, die über eine jahrzehntelange Erfahrung mit Wärmeübertragern verfügen. Es geht ja nicht nur um die Kerntechnologie selbst, sondern auch um das Know-how, die Wartung und die Herstellung. Das gesamte Ökosystem muss man unter einen Hut bringen, um aus diesen komplexen, großen Hochleistungseinheiten ein wirkliches System zu machen.“

Die Malta-Technologie könnte zahlreiche Herausforderungen im Zusammenhang mit der umfassenden Einführung erneuerbarer Energien lösen, darunter die Periodizität und die Investitionskosten für die Übertragungs- und Verteilungsinfrastruktur. „Dies ist gewissermaßen ein Puzzleteil, das überall passen kann“, so Adrienne Little, Expertin für Thermodynamik und technische Leiterin für Wärmetauscher bei Malta.

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