Das niederländische Start-up Ore Energy hat in einer Finanzierungsrunde 43 Millionen US-Dollar erhalten. Dieses Kapital soll die Kommerzialisierung seiner Eisen-Luft-Batteriespeicher (BESS) vorantreiben. Die Technologie zielt auf die Langzeitenergiespeicherung ab und könnte eine kostengünstige Alternative zu Lithium-Ionen-Batterien darstellen.
Die Gesamtfinanzierung von Ore Energy beläuft sich damit auf 61 Millionen US-Dollar. Mit den neuen Mitteln plant das Unternehmen den Bau seiner ersten Produktionsstätte. Ziel ist es, bis 2028 eine Gigawattstunden-Produktion zu erreichen.
Wichtigste Erkenntnisse
- Ore Energy erhält 43 Millionen US-Dollar für Eisen-Luft-Batterien.
- Gesamtfinanzierung erreicht 61 Millionen US-Dollar.
- Technologie nutzt Eisen, Wasser und Luft für Langzeitspeicher.
- Erste Produktionsstätte soll bis 2028 GWh-Maßstab erreichen.
- Pilotprojekte in Frankreich und den Niederlanden erfolgreich abgeschlossen.
- Vereinbarung mit Budget Thuis über 1 GWh Speichervolumen.
Eisen-Luft-Batterien: Funktionsweise und Vorteile
Die Technologie von Ore Energy basiert auf dem Prinzip des umgekehrten Rostens. Während des Entladens oxidiert eine Eisenelektrode zu Rost (Eisenoxid). Beim Laden wird dieser Rost wieder zu metallischem Eisen reduziert. Dieser Prozess erfolgt in einer wässrigen Elektrolytlösung.
Im Gegensatz zu Lithium-Ionen-Batterien, die auf dem Transport von Lithium-Ionen zwischen Elektroden basieren, ziehen Eisen-Luft-Batterien Sauerstoff aus der Umgebungsluft an. Dieser Sauerstoff reagiert mit Eisen und Wasser, wodurch Elektronen freigesetzt werden, die den Stromkreis speisen.
„Unsere Eisen-Luft-Batterien nutzen nur Eisen, Wasser und Luft. Dies macht uns unabhängig von kritischen Metallen wie Lithium oder Kobalt, deren Verfügbarkeit oft politisch angespannt ist“, erklärt ein Sprecher von Ore Energy.
Diese Unabhängigkeit von knappen Rohstoffen ermöglicht eine vollständig europäische Lieferkette. Das reduziert Versorgungsrisiken erheblich und bietet eine nachhaltigere Lösung für die Energiespeicherung.
Faktencheck
- Theoretische Energiedichte: 1.200 Wh/kg
- Entladezeiten: 24 bis 100 Stunden
- Nutzungsdauer: Mindestens 20 Jahre
- Wirkungsgrad (RTE): ca. 40-50%
- Materialien: Eisen, Wasser, Luft
Ein weiterer großer Vorteil ist die Sicherheit. Die Zellen verwenden eine nicht brennbare, wässrige Elektrolytchemie. Dadurch entfällt das Risiko eines thermischen Durchgehens, das bei Lithium-Ionen-Batterien auftreten kann. Dies ist besonders wichtig für große Installationen in dicht besiedelten Gebieten.
Kommerzialisierung und Pilotprojekte
Ore Energy hat bereits wichtige Schritte zur Kommerzialisierung unternommen. Ein zweites netzgekoppeltes Pilotprojekt mit EDF in Frankreich wurde kürzlich abgeschlossen. Dieses Projekt zeigte die Machbarkeit von 100-Stunden-Langzeitspeichern unter realen Bedingungen.
Das System wurde über mehrere Monate hinweg unter verschiedenen Lastprofilen und saisonalen Bedingungen getestet. Dabei lag der Fokus auf dem Systemverhalten, der Steuerung und der Integration in bestehende Netzinfrastrukturen. Ein früheres Pilotprojekt in den Niederlanden hatte bereits die zuverlässige und sichere Netzanbindung bestätigt.
Hintergrund: Langzeitspeicher
Langzeitspeichersysteme (LDES) sind entscheidend für die Energiewende. Sie können überschüssigen Strom aus erneuerbaren Quellen wie Wind und Sonne über Tage oder sogar Wochen speichern. Dies überbrückt Phasen geringer Erzeugung und sorgt für eine stabile Stromversorgung, wenn erneuerbare Energien nicht verfügbar sind.
Ein weiterer bedeutender Schritt ist die kürzlich unterzeichnete Vereinbarung mit dem niederländischen Energieversorger Budget Thuis. Diese Vereinbarung sieht die Lieferung von bis zu 1 GWh Eisen-Luft-BESS vor. Die erste Lieferung von 400 MWh ist für 2028 geplant.
Das Projekt mit Budget Thuis zielt darauf ab, überschüssige Windenergie zu speichern und bei geringer Erzeugung oder hohen Strompreisen wieder ins Netz einzuspeisen. Dies unterstreicht das Potenzial der Technologie für die Integration erneuerbarer Energien.
Technische Entwicklungen und Zukunftsaussichten
Ore Energy ist aktiv an einem EU-Innovationsrat (EIC) Accelerator-Projekt namens F-AIR BAT beteiligt. Dieses Projekt soll die Technologie und den Marktzugang weiter verbessern. Wichtige Märkte für die BESS-Systeme sind Windkraftanlagen, integrierte Energieversorger und Rechenzentren.
Im Rahmen des Projekts wurde eine zweite Generation (Gen2) von Eisen-Luft-Zellen entwickelt. Diese Zellen verfügen über optimierte Elektrodenmaterialien und -strukturen, verfeinerte Elektrolytzusammensetzungen und verbesserte Luftstrombedingungen.
Verbesserungen in der Gen2-Technologie
- Zellendesign: Optimierte Elektroden und Elektrolyte für bessere Leistung.
- Batteriestapel: Integration der Gen2-Zellen in größere Systeme mit neuem Batteriemanagementsystem (BMS).
- Validierung: Unabhängige Tests unter realen Betriebsbedingungen.
Erste Testergebnisse der Gen2-Zellen zeigen eine verbesserte elektrochemische Stabilität und Leistung im Vergleich zur ersten Generation. Die Technologie hat den Übergang vom Labor zum Pilotbetrieb erfolgreich gemeistert. Die Steuerung der Gen2-Zellen auf Systemebene ist nun vollständig in das BMS integriert.
Die nächsten Schritte umfassen die Evaluierung der BESS im kommerziellen Maßstab, die Analyse von Multi-Container-Interaktionen für modulare Setups sowie die Zertifizierung und Einhaltung gesetzlicher Vorschriften. Auch die Skalierung der Fertigung und Lieferketten ist entscheidend, um Kostenziele zu erreichen.
Wirtschaftlichkeit im Fokus
Ore Energy gibt an, dass ihre Eisen-Luft-Systeme bei Entladezeiten von 8 bis 12 Stunden und darüber hinaus geringere Grenzkosten pro zusätzlicher Speicherstunde aufweisen als Lithium-Ionen-Batterien. Obwohl keine spezifischen Levelized Cost of Storage (LCOS) angegeben werden, wird ein niedrigerer LCOS für Langzeitspeicheranwendungen erwartet.
Sollte das Gen2-System diese kommerziellen Maßstäbe erreichen, wird erwartet, dass es zusammen mit Wind- und Solaranlagen eingesetzt wird. Es könnte als mehrtägiges Speichermedium dienen, um die Abregelung erneuerbarer Energien zu reduzieren und fossile Notstromaggregate in Zeiten geringer Erzeugung zu ersetzen.
Herausforderungen der Eisen-Luft-Technologie
Trotz der vielen Vorteile gibt es auch Herausforderungen. Eisen-Luft-Batterien sind deutlich schwerer und voluminöser als Lithium-Ionen-Batterien. Ihre volumetrische Energiedichte ist geringer, was bedeutet, dass sie für dieselbe Kapazität einen größeren Platzbedarf haben.
Für viele Netzanwendungen, insbesondere in ländlichen Gebieten, stellt der größere Platzbedarf kein Problem dar. In städtischen Installationen oder an Orten mit begrenztem Platz könnte dies jedoch eine Überlegung sein. Ore Energy ist sich dieser Aspekte bewusst und arbeitet an Lösungen, um die Effizienz und Kompaktheit weiter zu verbessern.
Die geringere Round-Trip Efficiency (RTE) von etwa 40-50% im Vergleich zu Lithium-Ionen-Batterien muss ebenfalls berücksichtigt werden. Dies bedeutet, dass ein größerer Teil der eingespeisten Energie während des Lade- und Entladevorgangs verloren geht. Für Langzeitspeicheranwendungen, bei denen die Speicherung über Tage oder Wochen erfolgt, kann dies jedoch in Kauf genommen werden, wenn die Materialkosten und die Sicherheit überwiegen.
Die Entwicklungen bei Ore Energy zeigen, dass Eisen-Luft-Batterien eine vielversprechende Technologie für die Zukunft der Energiespeicherung sind. Mit der jüngsten Finanzierung und den erfolgreichen Pilotprojekten ist das Unternehmen gut positioniert, um eine Schlüsselrolle in der Energiewende zu spielen.
