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In den Versuchsanlagen des KArlsruhe Liquid metal LAboratory (KALLA) wird die Thermofluiddynamik von Metallschmelzen erforscht. (Foto: Karsten Litfin, KIT)

Flüssigmetallforschung: Neue Lösungen für die Energiewende

Technologien aus dem KIT können einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz leisten

Ob thermische Energiespeicher, neue Prozesswege für die emissionsfreie Produktion von Wasserstoff oder innovative Solargroßkraftwerke: Mit Flüssigmetalltechnologien aus dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) lässt sich die Dekarbonisierung des Energiesystems beschleunigen.

Der aktuelle Sonderbericht des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) zum Klimawandel hätte deutlicher kaum ausfallen können: Nur, wenn der Menschheit die rasche Umsetzung von beispiellosen Veränderungen in allen Bereichen der Gesellschaft gelingt, dann lassen sich nach Erkenntnissen der am IPCC-Bericht beteiligten Klimaforscherinnen und -forscher katastrophale Folgen der Erderwärmung vielleicht noch abwenden. Entscheidend für einen Erfolg dieser Bemühungen seien die nächsten Jahre. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des KIT unterstützen den notwendigen Wandel zum Erhalt unserer natürlichen Lebensgrundlagen mit praxisnahen Innovationen. Neue Ansätze und langjährige Erfahrungen verbindet dabei die Liquid Metal Competence Platform Karlsruhe (LIMCKA), in der mehrere Institute und Labore des KIT ihre Expertise bündeln. „Metallschmelzen haben ausgezeichnete thermische Eigenschaften. Sie können Wärme sehr gut aufnehmen, transportieren und speichern. Damit eignen sie sich für eine ganze Reihe neuartiger klimafreundlicher Energietechnologien“, sagt Dr. Alfons Weisenburger, der Koordinator von LIMCKA. „Bei einer entschlossenen Umsetzung könnten sie die notwendige Dekarbonisierung des Energiesystems beschleunigen.“

Speicher für Wärme und Strom

Der IPCC-Sonderbericht nennt einen zügigen Kohleausstieg als wichtige Voraussetzung für eine Begrenzung der Folgen des Klimawandels. Allerdings tragen Kohlekraftwerke aktuell noch zur Netzstabilität bei einer zunehmend volatilen Stromerzeugung mit erneuerbaren Energien bei. Die mögliche Lösung: Kohlekraftwerke ließen sich – bei Weiterverwendung der vorhandenen Turbinen, Generatoren und Netzanbindung – in thermische Energiespeicherkraftwerke umrüsten. „Das Kernelement einer solchen Anlage, der thermische Speicher, aber auch die Rückverstromung, könnten mit flüssigen Metallen besonders effizient betrieben werden“, erläutert Dr. Julio Pacio vom Karlsruher Flüssigmetalllabor KALLA des KIT. Auch die direkte Speicherung elektrischer Energie in Flüssigmetallbatterien ist Teil der Forschung zu innovativen Energiespeichern mit großer Kapazität. Einen Schlüssel hierzu bilden Materialinnovationen aus dem KIT. Mehr erfahren...

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Erdölförderung im Emsland

Erdölförderung im Emsland (Foto: Wintershall Holding GmbH)