SONNENSPEICHER SALZ

Letztlich landete Donkers bei einem Salz mit sehr hoher Energiedichte, das sich bei den im Wohnbereich üblichen Temperaturniveaus bestens hydrieren und de­hy­drieren lässt. Es ist stabil, harmlos im Umgang und obendrein noch vergleichsweise günstig. Die Rede ist von Kaliumcarbonat, auch bekannt als Pottasche. ­Pottasche kommt in unzähligen Anwendungen zum Einsatz – von der Kakaoverarbeitung bis zur Herstellung von Kristallglas. Zu den bekanntesten Einsatzgebieten zählt wohl die Lebkuchenproduktion, wo ­Pottasche als Backtriebmittel dient. „Das zeigt schon, wie harmlos das Material ist“, sagt Georg Dürr. Er ­arbeitet in der Anwendungstechnik bei Evonik in Lülsdorf. Dort stellt man seit 70 Jahren Pottasche her. Mit einer Jahreskapazität von rund 60.000 Tonnen ist Evonik einer der größten Produzenten weltweit. Gewonnen wird Pottasche aus Kalilauge, die Evonik selbst in einem besonders ressourcenschonenden Elektrolyse­verfahren herstellt. Als Grundstoff dient Kaliumchlorid, das wie gewöhnliches Kochsalz auch in Europa abgebaut wird.

Während Hobbybäcker Pottasche im 15-Gramm-Beutel im Supermarkt bekommen, verkauft Evonik sie selbst erst ab einer Lkw-Ladung. Aufmerksam wurde Dürr auf Heat-Insyde dann auch nur, weil ihn die ungewöhnliche Anfrage eines Zwischenhändlers erreichte. „Die wollten kleine Produktproben und stellten ganz ungewöhnliche Fragen“, erinnert sich der Evonik-­Manager. Ein paar E-Mails und Telefonate später hatte er Olaf Adan selbst am Hörer. Kurz darauf war Dürr im Auto unterwegs ins zwei Stunden entfernte Eindhoven. Eine kurze Überschlagsrechnung hatte ihn und seine Chefs aufhorchen lassen: Allein in Deutschland sind laut Bundesverband Solarwirtschaft knapp 2,4 Millionen Solarthermieanlagen im Einsatz, zuletzt kamen 71.000 in einem Jahr dazu. „Nur ein Prozent davon wäre schon ein ordentlicher Markt“, sagt Dürr. „Da hat man dieses Produkt, das zwar unheimlich vielseitig ist, aber halt auch bestens bekannt und vermeintlich zu Ende entwickelt. Und plötzlich tut sich nicht nur ein solches Marktpotenzial auf, sondern man liefert mög­licherweise auch einen entscheidenden Baustein fürs Gelingen der Energiewende.“

Bis es so weit ist, bleibt einiges zu tun. Zwar hat sich die Pottasche von Evonik dank ihres hohen Reinheitsgrads inzwischen als besonders geeignet erwiesen. Doch aus dem Demonstrator muss noch ein marktfähiges Produkt werden. Das soll nicht größer sein als eine Waschmaschine und noch einfacher zu bedienen. „Mehr als einen Knopf zum An- und Ausschalten braucht es ­eigentlich nicht“, sagt Olaf Adan. Die hohe Energiedichte der Pottasche, gepaart mit dem simplen Aufbau, macht die Technologie besonders attraktiv: „Wir rechnen damit, dass unsere Wärmebatterie bei gleicher Leistung nur etwa halb so groß wird wie heutige Speicher auf Basis von Lithium-Ionen-Batterien und weniger als ein Zehntel kostet“, sagt Adan. Andere gängige Speicher, die Wärme etwa in isolierten Wassertanks vorhalten, sind zwar ähnlich günstig, aber etwa zehnmal so groß und weniger effektiv. Mit nur einem einzigen beweglichen Teil, dem kleinen Ventilator, wäre der Heat-Insyde-Speicher zudem geräuscharm und wenig wartungsanfällig. Und das Salz selbst ist zu 100 Prozent recycelbar.

Wie so oft steckt hinter der genial simplen Technologie eine Menge wissenschaftlicher Arbeit. Um das Salz über Jahrzehnte und Hunderte Ladezyklen stabil zu halten, wird es zu einem Komposit verarbeitet. Dessen Zusammensetzung ist ein strengstens gehütetes Betriebsgeheimnis. Außerdem tüftelt man noch am ­optimalen Aufbau des Betts und der Partikelgröße, um den Luftstrom möglichst effektiv durch den Reaktor zu leiten. Eine weitere Doktorarbeit an Adans Fakultät beschäftigt sich mit Dotierungen, also dem gezielten Einbau von Fremdsubstanzen in die Salzkristallstruktur, mit denen die Aufnahmegeschwindigkeit und die Speicher­leistung noch gesteigert werden könnten.

Die Parameter des Systems folgen einem typischen Anforderungsprofil: „Länger als 12 bis 14 Tage muss man in unseren Gefilden die Solarthermie praktisch nie überbrücken“, sagt Donkers. Um zu beweisen, dass ein Vierpersonenhaushalt im Zeitraum von zwei Winterwochen mit dem Heat-Insyde-­Speicher gut über die Runden kommt, sollen spätestens im Sommer 2022 sieben Häuser mit seriennahen Prototypen ausgestattet werden – in Frankreich, Polen­ und in den Niederlanden. „Wir können uns schon jetzt vor Bewerbern kaum retten“, sagt Adan, eher er sich verabschiedet und mit dem Laptop unterm Arm zum nächsten Termin an der Uni aufbricht.

Fotos: Robert Eikelpoth (5), picture alliance/Pro Shots