Jungforscherinnen tüfteln in Tüttendorf an neuem Energiespeicher

Stand: 01.11.2022 07:28 Uhr

Forschende aus der ganzen Welt suchen nach neuen Möglichkeiten, große Mengen Energie zu speichern - mit verschiedenen Ideen. Mit dabei: Zwei junge Frauen aus einer Gemeinde im Kreis Rendsburg-Eckernförde. Sie verfolgen einen neuen Ansatz.

von Kai Peuckert

Eine Werkbank, zwei Schreibtische, ein paar Regale. Die Werkstatt in Tüttendorf bei Gettorf, in der Mariella Benkenstein und Marit Kock an ihrer Redox-Flow-Batterie forschen, erinnert an Comics mit Daniel Düsentrieb. In der Mitte des Raums steht ein Modell aus Tanks, Rohrleitungen und Zylinder, aus denen Kabel kommen. Die Rohrleitungen erinnern in ihrem Verlauf an eine Achterbahn. Die Idee: Die beiden wollen Energie flüssig speichern und nicht - wie bei Lithium-Ionen-Akkus etwa - in festen Bestandteilen. Alle Notizen und chemischen Formeln haben sie an eine der Wände geschrieben. Abfilmen oder Fotografieren ist verboten - Forschungsgeheimnisse.

Energie wird in Wasser und gelöstem CO2 gespeichert

Seit den 1950er-Jahren kennt man die Redox-Flow-Batterie-Technologie grundsätzlich. Aber noch niemand hatte die Idee, es auf diese Weise zu tun wie Benkenstein und Kock es wollen: Sie speichern die Energie in Wasser und gelöstem CO2. Dass das grundsätzlich funktioniert, haben sie bereits bewiesen. Jetzt müssen sie die Batterie noch effizienter und dadurch wirtschaftlich machen.

Zwei Junge Frauen stehen in einer Werkstatt © NDR Foto: Kai Peuckert
Mariella Benkenstein (stehend) und Marit Kock wollen mit ihrer Redox-Flow-Batterie die Stromspeicherung revolutionieren.

Entscheidend ist das, was in den Zylindern passiert, die waagerecht in der Mitte des Prototyps platziert sind. Denn das sind die Zellen der Batterie, erklären die Jungforscherinnen. Hier wird die elektrische Energie in chemische umgewandelt und kann so gespeichert werden.

Ursprungsprojekt war erfolgreich bei Jugend forscht

Was klingt wie aus einem Uni-Forschungslabor ist am Schülerschreibtisch entstanden. Zunächst war es ein Projekt für Jugend forscht, mit dem Mariella Benkenstein und Marit Kock Landessieger wurden und beim Bundesentscheid einen Sonderpreis gewannen. Auch danach haben sie sich immer weiter eingelesen. Seit ihrem Abitur im Sommer versuchen sie nun hauptberuflich die Batterie effizienter und wirtschaftlich zu machen. Im Bereich Redox-Flow-Technologie forschen weltweit einige Teams, sagt Marit Kock, "aber wir haben immer das Gefühl, dass die einzelnen Forschungsgruppen untereinander nicht wirklich kommunizieren".

Die beiden hoffen in aus den Erkenntnissen der anderen Forscher-Teams, Lösungen für ihre Probleme finden zu können. "Wir müssen auch noch eigene Forschung in diese Richtung machen", sagt Kock, sie will aber vor allem vermeiden, dass einige Sachverhalte doppelt und dreifach erforscht werden.

Speicher soll häufiger nutzbar sein - und einfach vergrößerbar

Auf dem Bildschirm eines Laptops ist eine Grafik zu sehen © NDR Foto: Kai Peuckert
So skizzieren die Jungforscherinnen den Ladevorgang in ihrer Redox-Flow-Batterie.

Doch warum ist ihre Batterie so besonders, was unterscheidet sie, zum Beispiel, von einem Lithium-Ionen-Akku, der auch bereits zur Speicherung von grünem Strom genutzt wird? Die beiden sagen, ihre Batterie könne bis zu 20.000 Mal ge- und entladen werden, ein herkömmlicher Akku deutlich weniger oft. Ihre Redox-Flow-Batterie sei für Kapazitäten im Megawattstunden-Bereich nutzbar und seien erweiterbar, da die Flüssigkeit in den Tanks ausschlaggebend für die Kapazität sei. "Das Schöne ist ja bei der Redox-Flow-Batterie, dass wir quasi dafür hinten nur die Tanks größer machen müssen. Bei Lithium-Ionen-Akkus müssen wir dafür einen ganzen neuen Akku konstruieren. Wir müssen nur das Tanksystem erweitern", sagt Kock.

Es geht aber nicht nur darum, Strom zu speichern, sondern auch wieder nutzbar zu machen. Bei der Rückverstromung, sagen sie, sind die Ergebnisse auch bereits motivierend. Dabei ersteht allerdings wieder CO2, das im Wasser gelöst ist. Aber auch dafür haben die beiden eine Lösung: "Am Ende der Lebenszeit kann man das CO2 noch einmal reduzieren zu einem organischen Stoff und dann hat man das CO2 nachhaltig gebunden", sagt Marit Kock.

Erste Investoren gewonnen

Inzwischen haben sie erste Investoren gewonnen. Inzwischen ist auch die Bundesagentur für Sprunginnovationen, kurz Sprin-D, ist auf sie und ihre Arbeit aufmerksam geworden, berichtet Kock. Mit dem ersten Fördergeld könnten sie forschen, ausprobieren, und Lösungen finden. Und wenn sie erfolgreich, sind wäre auch eine weitere Zusammenarbeit denkbar.

Speichermedium für E-Auto-Ladesäulen

Auch Martin Laß haben die beiden von ihrer Idee überzeugt. Er ist Geschäftsführer von Agrarservice Lass und BioEnergie Gettorf, beide mit Sitz in Tüttendorf, dort stellt er den beiden auch die Werkstatt zur Verfügung und setzt auf ihre Arbeit. Denn 2023 wird er mit seinen Firmen mit einem Inselstromnetz für E-Auto-Ladesäulen in Gettorf an den Start gehen, losgelöst vom öffentlichen Netz. Der Strom kommt aus erneuerbaren Energien. "Für dieses Insel-Stromnetz brauchen wir eine Speichertechnologie im Megawattbereich", erklärt Laß. Auf Nummer sicher geht er dabei mit einem Lithium-Ionen-Akku.

Parallel will er aber die neue Technologie von Mariella Benkenstein und Marit Kock einsetzen, weitere Forschung betreiben und Tests fahren und dann gucken, was für ihn besser geeignet ist. Im Prinzip ist das also ein Wettkampf zwischen den beiden Varianten. Ein großer Vorteil für ihn ist die Einfachheit, indem man auf verfügbare Technologien setzt und "keine gefährlichen Rohstoffe und keine seltenen Erden bedarf". Laß sieht Gamechanger-Potential, ein Turboboost für die Energiewende.

Großer Prototyp geplant

Es liegt also noch viel Arbeit vor Mariella Benkenstein und Marit Kock, aber es gibt bereits jetzt viele Menschen, die an ihre Idee glauben. Der nächste Prototyp, das wissen sie jetzt schon, wird deutlich größer sein als der jetzige. Aber wenn alles funktioniert und die Batterie wirtschaftlich arbeitet, dann sind die beiden vielleicht schon bald so berühmt wie Daniel Düsentrieb, der Erfinder aus Entenhausen.

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Schleswig-Holstein Magazin | 31.10.2022 | 19:30 Uhr

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