Melibokus Rundblick

A N Z E I G E N S O N D E R V E R Ö F F E N T L I C H U N G
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Innovative Speichertechnik für Windenergie
Start-up „HOPES“ gewinnt Strom aus Salzwasser
DARMSTADT (meli), Salzwasser ist
eine umweltfreundliche Batteriealternative.
Davon sind die Gründer
des Start-ups „HOPES“ überzeugt.
Das internationale Team bringt
seinen auf Osmose beruhenden
Energiespeicher direkt in der hohlen
Basis von Windrädern unter.
„Irgendwann wird jedes Gebäude
und jedes Windrad mit unserer Speichertechnik
ausgerüstet sein“, davon
ist das Gründerteam überzeugt. Die
Idee brachte Falah Alobaid 2018 aus
dem Mittleren Osten mit, wo er mit
Meerwasser-Entsalzungsanlagen arbeitete:
„Dabei werden Wasser und
Salz mit Hilfe von Strom getrennt
– warum sollte man nicht auf dem
umgekehrten Weg Strom erzeugen
können?“ Um Salz aus dem Meer zu
gewinnen, wird entweder mit viel
Heizenergie das Wasser verkocht
oder das Meerwasser wird – mit
hohem Druck und somit Energie
– durch Membrane gepresst, die das
Salz auf einer Seite zurückhalten.
Umgekehrt kann bei starkem Wind
der Energieüberschuss im Windrad
eingesetzt werden, um Salz und
Wasser zu trennen. Die beiden Stoffe
zieht es aber zuneinander: Ohne
Trennmembran strömt die Salzlauge
so lange zum Wasser, bis wieder ein
einheitliches Mischungsverhältnis
hergestellt ist. Die osmotische Strömung
kann eine Turbine antreiben,
die Strom erzeugt. „Das Einzige, was
wir brauchen, ist also Salz, Wasser,
Speicherbehälter, Rohrsystem,
Membran, Pumpen und Turbinen“,
erklärt Technikleiter Tadeh Nazari.
Alles verfügbare, harmlose und
umweltschonende Dinge.
Energieerzeugung durch Osmose
Die einfache Konstruktion lässt sich
problemlos im breiten, hohlen Fuß
eines Windrads unterbringen: Unten
steht ein Tank mit Salzwasser. Bei
kräftigem Wind presst eine Pumpe
diese Lösung durch eine Membran,
die Salzlauge und reines Wasser
Das Gründer-Team von HOPES.
trennt. Diese beiden Lösungen fördert
eine Pumpe in einige Meter höher
aufgestellte Tanks. Dort bleiben
sie, bis wieder Energie benötigt wird:
Sowohl das Gefälle als auch der
osmotische Druck treiben dann eine
energieerzeugende Turbine an.
Diese Idee haben sich Alobaid und
seine Mitstreiter 2020 patentieren
lassen. Gemeinsam mit dem heutigen
Projektkoordinator und Wirtschaftsingenieur
Pascal Koschwitz
begannen im selben Jahr die ersten
Überlegungen für eine Ausgründung.
Heute gehören auch Nazari
und der fürs Marketing zuständige
Alfred-Walter Haag zum Start-up-
Team. Dank der Förderung durch den
TU-eigenen Pioneer Fund baute das
Team 2020 eine erste prototypische
Anlage.
Günstig, umweltfreundlich,
sicher
In der hintersten Ecke des Darmstädter
Technikums öffnen die Erfinder
die schwere Tür eines hohen grünen
Containers. Dieser große Schuppen
beherbergt den Prototyp für
die HOPES-Anlage. Unscheinbare
Kunststofftanks beinhalten die
Salzlösung. Blaue Rohrleitungen
verbinden oben und unten.
„Wenn wir eine dreiprozentige Salzlösung
mit reinem Wasser mischen,
entstehen 30 bar Druck“, erklärt
Nazari. Das entspricht dem Druck
einer Wassersäule über 300 Meter
Höhe. Damit ist der Energiegewinn
aus der Wasser-Salz-Mischung
deutlich höher als aus dem Gefälle:
„Wir erzielen auf chemischem Weg
etwa fünfmal mehr Energie als aus
dem Höhenunterschied“, so der
Techniker.
Alobaid zeigt Bilder eines Windrad-
Turms: Die 60 bis 200 Meter hohen
Anlagen haben einen Fuß von etwa
sieben bis 20 Metern Breite, der
hohl ist. Nur etwa zehn Prozent
nehme die Windradtechnik ein. Für
Foto: meli
die HOPES-Konstruktion wollen die
Techniker etwa ein Viertel des leeren
Raums nutzen. „Damit können wir
bis zu 30 Prozent der Höchstleistung
eines Windrads speichern“.
Möglicherweise stabilisieren die
Flüssigkeitstanks im Fuß sogar die
riesigen Windräder zusätzlich. Die
gesamte Höhe des Konstrukts zu
nutzen, ist aus statischen Gründen
nicht sinnvoll.
Neben dem bislang ungenutzten
Raum und der unmittelbaren Nähe
der Energiequelle sieht Alobaid
einen weiteren Vorteil: Bisher ist
aufgrund des Erneuerbare-Energien-Gesetzes
das Speichern wenig
attraktiv, weil es Energiespeicher
sowohl als Verbraucher als auch
Erzeuger berechnet. Innerhalb eines
Windrads könnte diese Aufteilung
jedoch wegfallen, weil der gespeicherte
Strom im erzeugenden Windrad
bleibt, also erst beim Verlassen
bepreist wird.
HOPES-Idee stößt auf Begeisterung
Die HOPES-Idee haben Windparkbetreiber
und Energieversorger bereits
mit großem Interesse aufgenommen.
Mittlerweile hat das Team aber
auch die Anwendung als Speicher
für Photovoltaik-Anlagen im Auge.
Viele private Betreiber großer Photovoltaikflächen
hätten Interesse am
Salzwasserspeicher angemeldet: „Sie
überzeugt unser einfaches, ungefährliches
System ohne Chemikalien, das
weder seltene Erden noch Klimaanlagen
benötigt und als geschlossenes
System völlig pflegeleicht ist“, so
Alobaid. Ein Firmenkonsortium aus
Pumpen- und Turbinenhersteller
sowie Stahllieferanten hilft dem Startup
bei Technik, Genehmigungen und
Kontakten. Derzeit arbeitet das Team
an Kostenschätzungen, um aus dem
Labormaßstab in die erste kommerzielle
Anlage zu gehen. Die soll bei
einem Privatkunden mit einer Speicherkapazität
von 100 Kilowattstunden
entstehen. Das größte Problem
sieht Alobaid derzeit im fehlenden
Personal; Start-ups könnten mit den
hohen Gehältern und Dauerstellen
etablierter Unternehmen nicht konkurrieren.
„In Darmstadt sein“
Für junge Nachahmer hat er einige
Gründertipps: „In Darmstadt sein“,
lautet der erste. Über den TU-Ideenwettbewerb
könne man sich einen
guten Ruf erarbeiten, und von TU,
HIGHEST und dem Pioneer Fund hervorragende
Unterstützung erhalten.
„Über die Idee reden“, ist der zweite
Rat: Neuerungen nicht im Kopf
behalten, sondern mit anderen austauschen
– niemand klaue Ideen,
davon müsse man sich frei machen.
Und schließlich: „einfache, kleine
Erfindungen“, die seien schneller
und ohne viel Geld umsetzbar. Man
brauche viel Durchhaltevermögen,
Geduld und Verständnis, ergänzt der
ruhigere Nazari.
Ein grüner Hingucker
Alsbach-Hähnlein weihte gemeinsam mit HEAG mobilo die erste „grüne Haltestelle“ im Landkreis ein
ALSBACH-HÄHNLEIN (meli), Dass
Haltestellen mehr bieten können als
einen zweckmäßigen Unterstand,
stellte die „HEAG mobilo GmbH“ aus
Darmstadt Ende März gemeinsam
mit der Gemeinde Alsbach-Hähnlein
unter Beweis.
So konnten Bürgermeister Sebastian
Bubenzer und HEAG mobilo-Geschäftsführerin
Ann-Kristina Natus
nicht nur die erste „grüne Haltestelle“
in Alsbach-Hähnlein einweihen. Es
war gleichzeitig auch die erste im
Landkreis, nachdem am Merck-Stadion
in Darmstadt der Auftakt für
diese umweltfreundliche Initiative
gefeiert wurde.
„Wir erleben es mittlerweile täglich,
wie in nahezu allen Bereichen des
öffentlichen Lebens die Bedeutung
von Klimaschutz, Nachhaltigkeit
und einem verantwortungsvollen
Umgang mit der Natur an Relevanz
gewinnt“, betonte Bubenzer. „Und
Harald Finger (Vorsitzender der Gemeindevertretung Alsbach-Hähnlein),
Ann-Kristina-Natus (Geschäftsführerin HEAG mobilo) und Sebastian
Bubenzer (Bürgermeister Alsbach-Hähnlein) an der begrünten
Haltestelle „Beuneweg“.
Foto: meli
wir alle wissen, dass es hier nicht um
einen Trend geht. Klimaschutz und
Nachhaltigkeit werden unser Leben
begleiten – dauerhaft.“ Deshalb sei
es wichtig, vor diesem Hintergrund
immer wieder in kleinen und großen
Projekten „Spotlights mit Signalwirkung“
zu setzen.
Die Bepflanzung einer Haltestelle sei
dabei nicht nur ein optischer Gewinn,
sondern auch ein Zeichen, dass
Einsatz für Klimaschutz und Nachhaltigkeit
beinahe in allen Bereichen
des Lebens möglich sei.
Die Vorteile einer begrünten Haltestelle
sind vielfältig. So erklärte Bubenzer:
„Eine Begrünung verringert
die lokale Aufheizung in versiegelten
Bereichen durch die Verdunstungskälte
und Luftfeuchtigkeit. Vorhandene
Luftschadstoffe – wie etwa
Feinstaub – werden verringert. Und
die Haltestellen spiegeln den Gedanken
wider, dass öffentliche Verkehrsmittel
eine nachhaltigere Option für
den Weg von A nach B darstellen als
der von vielen überwiegend genutzte
Individualverkehr.“
Das in Alsbach-Hähnlein gewählte
Bepflanzungskonzept wurde mithilfe
von Eva Distler, einer Biologin aus
Weiterstadt, standortgerecht gestaltet.
Die Pflanzen sind optimal an die
Rahmenbedingungen angepasst und
stammen aus regionaler Produktion.
Sie sind pflegeleicht, robust, langlebig
und ökologisch hochwertig. „Dass wir
nach unserem Auftakt in Darmstadt
jetzt diese neue Art der Begrünung
auch in Alsbach-Hähnlein präsentieren
dürfen, ist ein schönes Beispiel
für einen gemeinsamen Beitrag für
mehr Klimaschutz und Artenvielfalt“,
bekräftigte Ann-Kristina Natus.
„Damit die Pflanzen auch in Dürrephasen
auf ein Wasserreservoire
zurückgreifen können, setzen wir
hier auf eine Konstruktion inklusive
eines Wasserspeichers. Die Kästen
werden mit einer Rank-Pflanze
namens Clematis bepflanzt. Diese
blüht stark und wird sich an der
Stahlkonstruktion, die mit der Zeit
eine Patina annehmen wird, entlanghangeln.“
Neben der Begrünung des Fahrgastunterstands
werde auch die Rückseite
des Fahrradunterstandes begrünt.
Die dort installierten Gefäße würden
mit Jungfernreben bepflanzt, die im
Herbst schönes buntes Laub tragen
würden.
„Als drittes begrüntes Element wird
die Seitenwand des Gleichrichterunterwerks
Heimat für Pflanzen und
Kleintier“, ergänzte Ann-Kristina
Natus. „Am Ende wird die gesamte
Fläche durch eine durchgehende
Pflanzwand bedeckt.“ Um auf Nachhaltigkeit
und Natürlichkeit zu
setzen, habe man an dieser Stelle
bewusst auf eine Bewässerungstechnologie
verzichtet.
„Mit unseren beiden Pilot-Projekten
in Darmstadt und Alsbach-Hähnlein
sammeln wir jetzt erste Erfahrungen,
in welchem Umfang die
Begrünung unserer Haltestellen
langfristig die Biodiversität fördert
und mittelfristig für ein gesünderes
Klima in der Stadt sorgt.“
Bürgermeister Sebastian Bubenzer
versprach, dass sich der ZKD künftig
um die Pflege kümmern werde.