Eisen als Hoffnungsträger für die Energiewende

Spitzenforschungs-Projekt der TU Darmstadt: Neue Wege zur nachhaltigen Stromversorgung

01.02.2021

Eisen hat enormes Potenzial für die Speicherung und den Transport großer Mengen an erneuerbarer Energie. Dies wollen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der TU Darmstadt im Forschungsprojekt „Clean Circles“ unter Beweis stellen. Das Projekt wird im Rahmen der Förderlinie Clusterprojekte des Landes Hessen zur Vorbereitung auf die nächste Runde der Bund-Länder-Exzellenzstrategie bis 2025 mit 5,7 Millionen Euro gefördert.

Energie aus Wind und Sonne soll im Rohstoff Eisen gespeichert werden.

„Ich freue mich sehr über diese Förderentscheidung und Auszeichnung für die TU Darmstadt“, sagte TU-Präsidentin Professorin Tanja Brühl. „Das Projekt wird wichtige Beiträge zur Transformation der Energiesysteme leisten. Mit unserer Spitzenforschung zur Energiewende, diesem für die Gesellschaft und Wirtschaft so eminent wichtigen Zukunftsthema, können wir uns selbstbewusst der kommenden Exzellenzstrategie-Runde von Bund und Ländern stellen“, sagte die TU-Präsidentin.

Video: Chemische Energiespeicher für die Energiewende

Die TU Darmstadt will mit Partnern aus dem Karlsruher Institut für Technologie, der Hochschule Darmstadt, der Universität Mainz und dem DLR Institut für CO2-arme Industrieprozesse in einem neuen Forschungsansatz zeigen, wie der reichlich auf der Erde vorhandene Rohstoff Eisen und dessen Oxide in einem Kreislaufsystem als kohlenstofffreier chemischer Energieträger genutzt werden können, um den aus erneuerbaren Quellen wie Wind und Sonne erzeugten Strom zu speichern. „Der Forschungsverbund Clean Circles wird signifikant zu einer zukünftigen klimaneutralen Energie- und Kreislaufwirtschaft beitragen“, sind die Sprecher Professor Christian Hasse und Professor Andreas Dreizler überzeugt.

Der „Eisenzyklus“-Ansatz von „Clean Circles“

Expertinnen und Experten aus ingenieur-, natur-, politik- und wirtschaftswissenschaftlichen Fachdisziplinen arbeiten gemeinsam an einer nachhaltigen Zukunftslösung für die Zeit, wenn die Atom- und Kohlekraftwerke in Deutschland abgeschaltet sein werden. Denn dann muss deren Leistung ersetzt und die Herausforderung bewältigt werden, Schwankungen bei der Einspeisung von heimischer Wind- und Sonnenenergie ins Stromnetz auszugleichen.

Das Forschungskonsortium unter der Leitung der TU Darmstadt verfolgt den Ansatz, thermische Kraftwerke, die bisher mit Kohle betrieben wurden, für den Betrieb mit Eisenstäuben umzurüsten. Eisen bietet aufgrund seiner hervorragenden physikalisch-chemischen Eigenschaften die Möglichkeit, einen Energie-Stoff-Kreislauf zu etablieren. Bei der Einspeicherung von Energie aus erneuerbaren Quellen wird Eisenoxid reduziert; örtlich und zeitlich davon getrennt wird das Eisen unter Energiefreisetzung zur Stromerzeugung ohne jegliche CO2-Emissionen oxidiert und so die Ausspeicherung in Gang gesetzt.

Das Forschungsteam richtet mit dem innovativen „Eisenzyklus“-Ansatz auch den Blick auf wind- und sonnenreiche Standorte außerhalb Deutschlands: Regenerativ erzeugte elektrische Energie könnte dort kostengünstig produziert, in das Eisen eingespeichert, einfach nach Deutschland transportiert und somit in eine CO2-freie Kreislaufenergiewirtschaft eingebunden werden.

feu

Bildmontage: Links ein Porträtbild von Prof. Hasse, rechts eins von Prof. Dreizler
Bild: TU Darmstadt
Die Sprecher des Clusterprojektes: Professor Dr. Christian Hasse (li.) und Professor Dr. Andreas Dreizler (re.)