"Flüssige Batterie" soll ganz Stromnetze stützen

Strom aus Wind und Sonne lässt sich mittlerweile extrem günstig gewinnen. Das erklärt auch den rasanten Ausbau beider Energiequellen, die noch etwas eint: der unbeständige Ertrag, abhängig von Wetter und Jahreszeit.

Auch wenn der Strombedarf selbst im Verlauf eines Tages stark schwankt, so bleibt er im Jahresverlauf konstant. Das kann man weder von Sonne noch von Wind behaupten. Solarzelle etwa liefern auf hohen Breitengraden in den Wintermonaten kaum nennenswerte Strommengen.

Das wird zwar durch einen stärkeren Ertrag aus der Windkraft über den Winter ein wenig ausgeglichen, aber für eine wirklich stabile Versorgung sind gigantische Mengen an Speichermöglichkeiten gefragt, um mehrere windarme Tage überbrücken zu können und den volatilen Energieertrag aus erneuerbaren Quellen bestmöglich zu nutzen.

Batterien auf Lithiumbasis, Bleiakkus und mehr sind zwar verlässliche Stromspeicher, erfordern aber eine aufwendige Konstruktion. Das verursacht im großen Maßstab große Kosten.

Die Stanford University, Kalifornien, hat einen anderen Weg vorgestellt. Forschende haben einen effizienten Weg gefunden, um überschüssigen Strom direkt in flüssigen Kraftstoff umzuwandeln. Dabei wird zwar wenig überraschend auf Wasserstoff gesetzt, aber in einer gänzlich anderen Form als sonst.

Statt ihn durch Elektrolyse zu gewinnen, wird genau dieser Schritt umgangen. Denn so vielversprechend der Zugriff auf reinen Wasserstoff ist, so aufwendig und ineffizient sind Einlagerung und Transport.

Stattdessen wurde eine Methode entwickelt, um ihn in gebundener Form durch Elektrizität zu gewinnen, dann als Flüssigkeit einzulagern und bei Bedarf daraus wieder zu Strom erzeugen oder als Brennstoff zu nutzen. Genutzt werden könnte dafür die bestehende Infrastruktur zur Leitung von Flüssiggas und fossilen Treibstoffen.

Isopropanol, auch Propan-2-ol, Isopropylalkohol, Propol oder Persprit genannt, besteht aus acht Wasserstoffatomen, einem Sauerstoff- und drei Kohlenstoffatomen. Damit liegt der Massenanteil des Wasserstoffs in dem beim Zimmertemperatur flüssigen Stoff bei immerhin 13 Prozent.

Problematisch war bisher jedoch die direkte Gewinnung von Isopropanol aus Wasser, ohne den Umweg über reinen Wasserstoff zu gehen. Es musste ein wesentlich unkomplizierterer und direkterer Weg gefunden werden.

Schließlich konnte die Kombination der Katalysatoren Iridium und Cobaltocen, ein Cobaltatom mit zwei aromatischen Ringen, den erhofften Erfolg liefern. Das ermöglicht die Produktion großer Mengen Isopropanol auf höchst effiziente Weise.

Die gespeicherte Energiemenge hat es jedenfalls in sich: Der reine Wasserstoff in einem Kubikmeter Isopropanol entspricht 3.500 Kilowattstunden Strom. 200 Millionen Kubikmeter würden den aktuellen deutschen Strombedarf über das Jahr abdecken. Hört sich viel an, aber es wäre ein Würfel mit einer Kantenlänge von gerade einmal 600 Metern - und ein Drittel des deutschen Benzinverbrauchs.