Elestor aus Arnheim entwickelt kostengünstigen  Langzeitspeicher – Tests zeigen Lebensdauer von 20–25 Jahren und  Speicherkosten unter 2 Cent pro kWh.

Ein niederländisches Unternehmen arbeitet an einer Batterie, die  genau für diesen Zweck gedacht ist: die kostengünstige und langfristige  Stabilisierung der Stromnetze. Der Hersteller Elestor aus Arnheim entwickelt eine sogenannte Wasserstoff-Eisen-Flussbatterie,  die eine vielversprechende Alternative zu herkömmlichen  Lithium-Ionen-Speichern darstellt. Aktuelle Langzeittests unter  realistischen Bedingungen zeigen, dass solche Systeme eine Lebensdauer  von 20 bis 25 Jahren erreichen könnten, bei gleichzeitig außergewöhnlich niedrigen Kosten [1].

Technologie: Leistung und Kapazität unabhängig skalierbar

Im Gegensatz zu Feststoffbatterien trennt die  Flussbatterie-Technologie von Elestor die beiden zentralen Komponenten  Leistung und Energiekapazität voneinander [2]. Der elektrochemische Stack bestimmt die Leistungsabgabe (in Kilowatt), während die Größe der Elektrolyttanks festlegt, wie viel Energie gespeichert werden kann (in  Kilowattstunden). Diese physikalische Trennung ermöglicht eine flexible  und kosteneffiziente Anpassung an unterschiedliche Anforderungen. Die  Batterie nutzt dabei Wasserstoffgas an der Anode und eine wässrige Eisen-Salz-Lösung als Elektrolyt an der Kathode. Über eine reversible chemische Reaktion zwischen Fe²⁺-  und Fe³⁺-Ionen wird Strom gespeichert oder wieder abgegeben [3].  Die verwendeten Materialien – Wasser, Eisen und Wasserstoff – sind  nicht nur kostengünstig und nahezu unbegrenzt verfügbar, sondern machen  die Technologie auch unabhängig von kritischen Rohstoffen wie Lithium,  Kobalt oder Vanadium [4].

Beeindruckende Testergebnisse unter Realbedingungen

Für die aktuelle Studie baute Elestor einen industriellen Prototypen  im großen Maßstab auf und testete ihn unter Bedingungen, die dem realen  Netzbetrieb entsprechen – inklusive erhöhter Temperaturen und konstanter  Stromdichten [5]. Die Tests zeigten: Die Batterie durchlief Zehntausende Lade- und Entladezyklen ohne signifikanten Leistungsverlust. Die Forscher beobachteten keine strukturelle Degradation des elektrochemischen Kerns [6]. Über die gesamte Testdauer hinweg lag der Wirkungsgrad (Energieeffizienz) bei über 80 Prozent, während der Gesamtsystemwirkungsgrad (Round-Trip-Effizienz) mehr als 75 Prozent betrug [7].🔋 Selbstheilungseffekt: Ein  besonders interessantes Phänomen zeigte sich während kurzer  Betriebspausen: Der Innenwiderstand der Zellen sank, was darauf  hindeutet, dass sich die Materialien im Ruhezustand teilweise reversibel  reorganisieren. Leistungseinbußen konnten zudem durch einfache,  regelmäßige Betriebsanpassungen („Conditioning“) behoben werden, ohne  dass Bauteile ausgetauscht werden mussten [8].

Wirtschaftlichkeit: Speicherkosten von nur 2 Cent pro kWh

Neben den technischen Vorteilen bietet die Wasserstoff-Eisen-Batterie  auch überzeugende wirtschaftliche Kennzahlen. Elestor beziffert die Investitionskosten (CAPEX) auf etwa 15 bis 17 Euro pro Kilowattstunde [9]. Über die gesamte Lebensdauer gerechnet, ergeben sich daraus Stromspeicherkosten (Levelized Cost of Storage) von nur etwa 2 Cent pro Kilowattstunde [10].  Dieser Wert unterbietet die Perspektiven vieler anderer  Langzeitspeichertechnologien deutlich und macht die Lösung auch für  große Netzprojekte attraktiv.

Anwendungspotenzial und Ausblick

Die Technologie ist besonders für die Langzeitspeicherung (Long-Duration Energy Storage) interessant, also für Zeiträume von mehreren Stunden bis zu Tagen. Dies  ist entscheidend, um die Volatilität von Solar- und Windenergie  auszugleichen. Eine aktuelle Studie im Auftrag von Elestor zeigt, dass  der Einsatz dieser Batterien in Inselnetzen die Stromgestehungskosten im Vergleich zu rein Lithium-basierten Systemen um etwa 25 Prozent senken kann [11].  Obwohl das Unternehmen bereits einen industriellen Prototyp getestet  hat und von einer raschen Skalierung ausgeht, bleibt abzuwarten, wie  schnell die Technologie großflächig in den europäischen Energienetzen  zum Einsatz kommen wird. Das Potenzial, die Energiewende mit einer  kostengünstigen, nachhaltigen und langlebigen Speicherlösung zu  unterstützen, ist jedoch enorm [12].

Fußnoten

  1. Langzeittests unter realistischen Betriebsbedingungen  belegen eine erwartete Betriebsdauer von 20–25 Jahren, ohne signifikante  Kapazitätsverluste. ↑ zurück
  2. Flussbatterien erlauben die unabhängige Skalierung von  Leistung (Stack) und Energiekapazität (Tankgröße) – ein entscheidender  Vorteil gegenüber Feststoffspeichern. ↑ zurück
  3. Reaktionsschema: Fe³⁺ + e⁻ ⇄ Fe²⁺ an der Kathode; die  Anodenseite nutzt H₂ / H⁺. Dadurch entsteht ein langlebiges, nicht  degradierendes Redoxpaar. ↑ zurück
  4. Eisen ist das vierthäufigste Element der Erdkruste,  Wasserstoff kann aus Wasser gewonnen werden. Keine Abhängigkeit von  kritischen Rohstoffen wie Lithium, Kobalt oder Vanadium. ↑ zurück
  5. Die Testkampagne lief über mehrere Monate mit einem  mehrzelligen Stack, temperaturgeführten Zyklen und praxisnahen  Stromdichten (80–120 mA/cm²). ↑ zurück
  6. Post-Test-Analysen zeigten keine Elektrodenalterung oder chemische Instabilität im elektrochemischen Kern. ↑ zurück
  7. Gemessen wurde eine AC-zu-AC-Systemeffizienz (round-trip)  von >75 %; die DC-Energieeffizienz lag konstant über 80 % über  Tausende Zyklen. ↑ zurück
  8. Regenerationsfähigkeit durch periodisches Conditioning  (kurze Ruhephasen oder geänderte Stromprofile) – ähnlich einer  „Selbstheilung“ durch reversible Materialreorganisation. ↑ zurück
  9. CAPEX-Angabe basiert auf Hochskalierung und kostengünstigen  Aktivmaterialien (Eisensalze, Polymer-Tanks, Wasserstoffkomponenten). ↑ zurück
  10. Levelized Cost of Storage (LCOS) von ~0,02 €/kWh bei 20  Jahren Lebensdauer und täglichem Vollzyklus – weit unterhalb von  Lithium-Ionen-Systemen für Langzeitspeicher. ↑ zurück
  11. Modellrechnung für ein hybrides Inselnetz: Kombination aus  Solar, Wind und Elestor-Speicher reduziert die Stromkosten um bis zu 25  % gegenüber einem Lithium-basierten Referenzsystem. ↑ zurück
  12. Die EU-Kommission hat Langzeitspeicher als strategische  Technologie eingestuft. Elestor plant ab 2027 erste kommerzielle  Großprojekte (>10 MW / 100 MWh) in den Niederlanden und Deutschland. ↑ zurück

Quellen:  Elestor-Veröffentlichungen, Langzeittest-Report 2025, Analyse zur  Energiespeicherung (TNO, ISEA). Die Fußnoten fassen technische  Hintergründe und ergänzende Informationen zusammen.

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