Von Michael Fleischmann, Hannover
06.04.2011

Der Strom kommt aus der Batterie

Erneuerbare Energien und Effizienzmaßnahmen beflügeln die Hannover Messe

Passend zum geplanten Wechsel in der Energiepolitik – Lösungen für eine umweltfreundliche Energiewirtschaft, Elektromobilität und die effiziente Nutzung von Energie und Rohstoffen sind die bestimmenden Themen der weltgrößten Industrieschau in Hannover. Diese geht am Freitag zu Ende.

Die Zahl der Aussteller im Bereich der erneuerbaren Energien hat sich auf der Hannover Messe mit 350 Unternehmen im Laufe weniger Jahre verzehnfacht. Die Unternehmen planen nach Angaben des Branchenverbandes, den Ökostromanteil von aktuell 17 Prozent auf 47 Prozent im Jahr 2020 zu steigern. Der dänische Windanlagenhersteller Vestas startet in Hannover mit der Vermarktung eines Prototyps mit einem Rotordurchmesser von 164 Metern. Die bisher größte Windenergiemaschine ist für die Nutzung auf hoher See geplant. Bei entsprechendem Wind soll die Anlage in einer Stunde so viel Strom erzeugen wie zwei Privathaushalte in einem Jahr verbrauchen. Bei Binnenlandanlagen geht der Trend zu langen Rotorblättern bei geringerer Leistung, um windschwache Standorte vor allem in Süddeutschland nutzen zu können. Die Nordex AG etwa präsentiert einen Zwei-Megawatt-Generator mit 117 Meter langen Rotorblättern.

Neues auch bei der Photovoltaik: Frank Dimroth vom Fraunhofer-Institut für solare Energiesysteme hat Mehrfachsolarzellen mit einem Wirkungsgrad von rund 41 Prozent entwickelt. Der Wirkungsgrad ist damit mehr als doppelt so hoch wie der von üblichen kristallinen Solarzellen.

Mit dem Ausbau der erneuerbaren Energien nehmen Leistungsschwankungen im Stromnetz zu, weil Sonne und Wind schwer kalkulierbar sind. Experten der Fraunhofer-Gesellschaft, die mit sieben Ständen auf der Industrieschau vertreten ist, haben Technologien entwickelt, die das verhindern sollen. Großverbraucher wie Schwimmbäder oder Kühlhäuser könnten etwa einspringen, wenn viel Ökostrom im Netz ist. Das funktioniert etwa so: Ein Kühlhaus fährt seine Kühlaggregate hoch und bildet so eine Kältereserve für Stunden, in denen die Windräder stillstehen. Auch Wechselrichter, die Gleichstrom von Photovoltaik- und Windkraftanlagen Wechselstrom umwandeln, können das Stromnetz stabilisieren.

Eine Lösung für die Herausforderung, dass die wachsenden Mengen an Sonnen- und Windstrom für dunkle und windschwache Zeiten gespeichert werden müssen, sind sogenannte Redox-Flow-Batterien. Es handelt sich um große Flüssigbatterien, in denen Verbindungen des Metalls Vanadium an Membranen abwechselnd Elektronen aufnehmen bzw. abgeben. Auf der Hannover Messe demonstrieren Forscher die Funktionsweise anhand einer Zwei-Kilowatt-Batterieanlage. Ein Konsortium treibt die Entwicklung dieser Riesenakkus voran. Fernziel ist der Bau einer handballfeldgroßen Batterieanlage mit 20 Megawattstunden Speicherkapazität, die etwa 2000 Haushalte in langen Winternächten oder an bewölkten Tagen mit Strom versorgen kann.

Künftig können sich nur Unternehmen am Markt behaupten, die Materialien und Energie effizient nutzen. Im verarbeitenden Gewerbe entfalle durchschnittlich fast die Hälfte der Produktionskosten auf den Materialverbrauch, sagt Hans-Jörg Bullinger, Präsident der Fraunhofer-Gesellschaft. Mittelfristig ließen sich in der industriellen Produktion bis zu 30 Prozent Energie einsparen.

Wie sich die Energie in industriellen Prozessen effizient nutzen lässt, präsentieren Unternehmen in der »Efficiency Area« in Halle 15. Bei der Herstellung von Elektroautos geht es vor allem um die Verwendung leichterer Materialien. Fraunhofer-Forscher zeigen eine Autotür aus Magnesium, die einen ähnlich guten Seitenaufprallschutz wie eine Stahltür bietet, aber rund die Hälfte leichter ist. Mit dem Demonstrationsfahrzeug »FeccO« präsentieren die Wissenschaftler zudem neue Entwicklungen bei dezentralen Radnabenmotoren. Dieses Elektrovehikel kommt ohne klassischen Motorraum aus, weil die Motoren in den 15-Zoll-Radfelgen montiert sind. Ein hohes Spitzendrehmoment ermöglicht, beim Bremsen Energie zurückzugewinnen, die bei diesel- und benzinbetriebenen Autos als Wärme verloren geht.