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Drei Newcomer basteln an der Energiewende
Viele Startups haben sich auf der E-world präsentiert. Der en:former stellt drei von Ihnen vor

Auf der E-world in Essen hat sich Anfang Februar die Energiebranche getroffen. In der Messehalle 4 auf der Essener E-world ist alles ein paar Nummern kleiner und einfacher. Während in den anderen Hallen große und aufwendig gestaltete Stände mit Espressobars und riesigen Flatscreens dominieren, haben hier die Aussteller meist nur einen Tisch, ein paar Aufsteller und ein Notebook aufgebaut. Und anstatt italienische Kaffeespezialitäten gibt es – wenn überhaupt – Filterkaffee, der in einer Ecke vor sich hin gluckert.

Die Einfachheit hat einen Grund: In der Halle 4 präsentieren sich Firmengründer und junge Unternehmen, die noch nicht lange am Markt sind und deren Produkte teilweise noch in der Entwicklungsphase stecken. Und da wird jeder Euro zweimal umgedreht. Mehrere Startups sind auf Einladung des Unternehmens InnoEnergy hier, das Innovation in der europäischen Energiewirtschaft fördert.

Viele der zumeist jungen Gründer und Mitarbeiter wollen ihre innovativen und neuartigen Geschäftsideen dem Fachpublikum vorstellen. Die Bandbreite der vorgestellten Projekte ist beeindruckend: Manche bieten neue digitale Plattformen für den Stromhandel, andere wollen mit neuer Software die Verteilernetze optimieren oder die Heizung zuhause digital steuern und überwachen.

Das Team von en:former war vor Ort und sprach mit Gründern. Drei Startups und deren spannende Projekte stellen wir vor.

Ingelia

Das spanische Startup Ingelia stellt aus Abwässern und Bioabfall Biokohle her. Der klimaneutrale Brennstoff kann zur Strom- und Wärmeerzeugung genutzt werden.

Wie funktioniert die Technologie?

Das zugrundeliegende Verfahren, die Hydrothermale Karbonisierung (HTC-Verfahren), wurde bereits vor mehr als 100 Jahren von dem späteren Nobelpreisträger Friedrich Bergius entdeckt. Das spanische Startup Ingelia hat das HTC-Verfahren in industriellem Maßstab weiterentwickelt. Bei Temperaturen von rund 200 Grad Celsius und einem Druck von 20 bar werden beispielsweise Klärschlamm und biologische Abfälle getrocknet und die Flüssigkeit abgesaugt. Übrig bleibt nach dem rund achtstündigen Prozess ein trockenes Material, das später zu Pellets gepresst wird: sogenannte Pflanzenkohle.

Was bringt es?

95 Prozent des Kohlenstoffs aus den genutzten Abwässern wird nutzbar gemacht; Stoffe wie Schwefel und Chlor, die in hohen Dosen problematisch sind, werden mit der Flüssigkeit abgeschieden. Die Pflanzen- oder Biokohle kann bei der Strom- und Wärmeerzeugung fossile Brennstoffe ersetzen. Sie gilt als CO2-neutral, weil sie Kohlenstoff aus Abwässern und Abfällen nutzt. Ab dem Jahr 2022 könnten nach Berechnung des Unternehmens jährlich bis zu 220.000 Tonnen Kohle ersetzt werden.

Was sagen die Gründer/ Verantwortlichen?

„Mit dem Verfahren können wir in kurzer Zeit CO2-neutrale Biobrennstoffe herstellen“, sagt Marisa Hernández, die das Startup Ingelia mitgegründet hat.

Wie wird die Technik bisher eingesetzt

Seit 2010 ist die erste HTC-Fabrik im industriellen Maßstab im spanischen Valencia im Betrieb, im Jahr 2014 wurde sie mit einem zweiten Reaktor erweitert. Im vergangenen Jahr kam eine Anlage in Großbritannien hinzu, die weiter ausgebaut werden soll.

Was soll in der Zukunft passieren?

Weitere Anlagen in Italien und in Belgien sind in Planung. Das Startup sucht nach Kooperationen mit Entsorgern. Biokohle könnte – wenn im großen Maßstab hergestellt – auch in Kraftwerken oder in der Stahlproduktion eingesetzt werden.

Wer steckt dahinter?

Das spanische Unternehmen mit Sitz in Valencia hat zwölf festangestellte Mitarbeiter.

Volterion

Eine Herausforderung, vor der die Energiewirtschaft steht: Wie kann der Strom aus Erneuerbaren, deren Erzeugung bekanntlich stark schwankt, gespeichert werden? Eine Lösung könnten Redox-Flow-Batterien sein, an deren Entwicklung das Dortmunder Startup Volterion arbeitet.

Wie funktioniert die Technologie?

Bei Redox-Flow-Batterien wird die elektrische Energie in chemische Energie umgewandelt und kann so in einem sogenannten Elektrolyten gespeichert werden. Dieser flüssige Elektrolyt wird in Tanks gespeichert – Redox-Flow-Batterien werden deshalb auch Flüssigbatterie oder Flussbatterie genannt. Volterion hat sich auf die Entwicklung und Herstellung des Energiewandlers (Stack) spezialisiert. Das Startup will den Stack, der als Kernkomponente des Systems gilt, kompakter und kostengünstiger machen, um die Einsatzmöglichkeiten von Redox-Flow-Batterie zu erweitern.

Was bringt es?

Redox-Flow-Batterien haben mehrere Vorteile gegenüber Lithium-Ionen-Akkus, die beispielsweise in E-Autos zum Einsatz kommen. Der wichtigste: Sie haben eine lange Lebensdauer und können fast unbegrenzt be- und entladen werden. Die eingesetzte Flüssigkeit entweicht nicht und ist nicht brennbar. Außerdem kann die Kapazität verhältnismäßig einfach und preiswert erhöht werden, indem größere Mengen Elektrolyt sowie größere Tanks eingesetzt werden. Einen Nachteil haben Redox-Flow-Batterien allerdings: Die Energiedichte ist deutlich geringer als bei Kraftstoffen oder Lithium-Ionen-Akkus, die Batterien sind also verhältnismäßig groß und schwer. Für die Elektromobilität ist die Technik daher nicht geeignet.

Was sagen die Gründer/ Verantwortlichen?

Mit unserer Redox-Flow-Batterie wollen wir den niedrigsten Preis pro gespeicherte Kilowattstunde im stationären Bereich erreichen“, sagt Thorsten Seipp, verantwortlich für die Bereiche Produktentwicklung und Verfahrenstechnik und einer der Gründer von Volterion.

Wie wird die Technik bisher eingesetzt?

In Deutschland existieren mehrere Pilotprojekte von zumeist örtlichen Versorgern, in denen der Einsatz von Redox-Flow-Batterien getestet wird. Größere Projekte sind in Planung.

Was soll in der Zukunft passieren?

Die Technologie ist laut dem Startup vor allem für Industrie- und Gewerbekunden interessant, die selbst Strom durch Erneuerbare-Energie-Anlagen erzeugen. Vor allem Anwendungen mit hoher Zyklenzahl und hoher Leistung könnten Geld verdienen mit dieser Speichertechnologie. Das sind zum Beispiel Betriebe, die viele Leistungsspitzen zu verzeichnen haben. Eine andere Anwendung: Wenn in Zukunft mehr E-Autos auf den Straßen unterwegs sind, könnte die Batterien Verbrauchsspitzen in den Verteilernetzen abfedern.

Wer steckt dahinter?

Wissenschaftler des Fraunhofer Instituts UMSICHT haben das Startup gegründet, nachdem sie jahrelang zu der Technologie geforscht haben. Einschließlich Studenten arbeiten 18 Personen bei Volterion in Dortmund.

willpower energy

Auch das Startup willpower energy beschäftigt sich mit Energiespeicher, allerdings mehrere Nummern kleiner – für Haushalte. Sie entwickelt eine Power-to-Liquid (PtL) Anlage für Privatkunden.

Wie funktioniert die Technologie?

Die Anlage nutzt überschüssigen Strom aus Erneuerbaren-Energie-Anlagen, um Methanol herzustellen. In einem elektrochemischen Reaktor, der ungefähr so große wie eine Gastherme ist, wandeln Enzyme Wasser und Kohlendioxid in den Kraftstoff um. Das Kohlendioxid wird zuvor aus der Luft herausgefiltert. Die Ausgangsstoffe werden bei niedrigen Temperaturen und geringen Druck umgewandelt – ein Prozess, der  so problemlos im Eigenheim stattfinden kann. Das so gewonnene Methanol wird zunächst in einem Tank gelagert und kann dann auf verschiedene Arten genutzt werden.

Was bringt es?

Methanol kann zum Heizen (in einem Mikro-Blockheizkraftwerk) oder zur Stromerzeugung (in einer Brennstoffzelle) verwendet werden. Der erzeugte Kraftstoff gilt als klimafreundlich, wenn der Strom regenerativ erzeugt worden ist und das CO2 aus der Außenluft herausgefiltert wird. Der komplette Prozess ist damit CO2-neutral. Der Vorteil von Methanol ist, dass es in einfachen Tanks langfristig ohne Verluste gelagert werden kann. Energie aus Erneuerbaren kann mithilfe der Technik also langfristig gespeichert werden und steht dann zur Verfügung, wenn sie am dringendsten gebraucht wird.

Was sagen die Gründer/ Verantwortlichen?

„Mit der milden Umwandlung von Energie und CO2 zu Methanol sind wir weltweit einzigartig und haben uns diese Technologie auch patentieren lassen. Im Vergleich zu herkömmlichen Batteriespeichern, welche sich mit der Zeit entladen und eine begrenzte Speicherkapazität haben, ist unser Speicher bloß durch die Größe des Tanks begrenzt“, erklärt Moritz Basler vom Business Development.

Wie wird die Technik bisher eingesetzt?

Seit Ende 2014 existiert ein Prototyp. Eine Pilotanlage befand sich 2017 erstmals im Einsatz und wird derzeit weiterentwickelt. Marktfähig ist die Technologie bislang nicht – die Anschaffungs- und Betriebskosten sind noch zu hoch.

Was soll in der Zukunft passieren?

Die Power-to-Liquid Anlage ist für Privathaushalte konzipiert, die selbst Strom erzeugen – beispielsweise durch eine Photovoltaik-Anlage auf dem Dach. Das Startup sucht nach Förderprogrammen und Partnern, um die Technik zu verbessern und durch höhere Stückzahlen preiswerter zu machen.

Wer steckt dahinter?

Das Team willpower energy besteht aus 15 Mitarbeitern, es gehört zu dem Unternehmen Gensoric GmbH mit Sitz in Rostock.

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