Solarstrom speichern ohne Lithium? Diese Bio-Batterie setzt auf Wachs

Sonne und Wind liefern oft mehr Energie, als sofort gebraucht wird. Doch genau diese Überschüsse lassen sich bislang nur schwer speichern. In Norwegen testen Forscher nun eine Bio-Batterie, die ganz ohne Lithium, Akkus oder Hightech-Zellen auskommt. Stattdessen setzt sie auf einen Stoff, den kaum jemand mit Energie verbindet: Bio-Wachs.

Von außen wirkt die Anlage eher unspektakulär. Ein silberfarbener Container, ein kleines rundes Fenster, mehrere Rohre, die hinein- und herausführen. Doch im Inneren verbirgt sich ein neuartiger Energiespeicher, der überschüssige Energie aus Sonne, Wind oder Abwärme aufnehmen und zeitversetzt wieder abgeben kann.

Installiert ist das System im sogenannten ZEB-Labor in Trondheim. Das Forschungsgebäude gilt als Testfeld für emissionsfreies Bauen und wird zum Großteil über eigene Solaranlagen versorgt. Genau diese Energie landet nicht direkt im Netz, sondern zunächst im Wärmespeicher.

Energie speichern – aber nicht als Strom

Der entscheidende Unterschied zu klassischen Batterien: Die Energie wird nicht elektrisch gespeichert, sondern in Form von Wärme. Möglich wird das durch sogenannte Phasenwechselmaterialien. Diese Stoffe können große Energiemengen aufnehmen, wenn sie ihren Aggregatzustand ändern – etwa von fest zu flüssig.

Das bekannteste Phasenwechselmaterial ist Wasser. Beim Gefrieren oder Verdampfen speichert es Wärme oder gibt sie wieder ab. Im norwegischen Projekt kommt jedoch ein spezielles Biowachs auf pflanzlicher Basis zum Einsatz, das bei etwa 37 Grad Celsius schmilzt.

Drei Tonnen Bio-Wachs als Wärmespeicher

Im Inneren des Containers befinden sich rund drei Tonnen dieses Biowachses. Wird überschüssige Energie zugeführt, etwa aus Solarstrom, erhitzt eine Wärmepumpe das Material. Das Wachs schmilzt und speichert dabei große Mengen Wärme. Sinkt die Temperatur später wieder, wird das Wachs fest und gibt die gespeicherte Energie erneut ab.

Etwa 90 Prozent der gesamten Anlage bestehen aus diesem Phasenwechselmaterial. Ergänzt wird es durch spezielle Wärmetauscherplatten, die die gespeicherte Wärme an Wasser übertragen. Dieses Wasser dient als Energieträger und versorgt Heizungen und Lüftungsanlagen im Gebäude.

Warum Wachs Energie so gut speichern kann

Auf molekularer Ebene läuft dabei ein einfacher, aber effektiver Prozess ab. Im festen Zustand liegen die Moleküle des Wachses dicht beieinander und bewegen sich kaum. Wird Wärme zugeführt, lösen sich diese Strukturen, die Moleküle beginnen sich stärker zu bewegen und speichern dabei Energie.

Beim Abkühlen passiert das Gegenteil. Die Moleküle ordnen sich wieder enger an und geben ihre gespeicherte Bewegungsenergie an die Umgebung ab. Genau dieser Wechsel macht das Biowachs zu einem effizienten Wärmespeicher – ganz ohne chemische Reaktionen oder aufwendige Technik.

Bewährt im täglichen Betrieb

Seit über einem Jahr ist die Bio-Batterie fester Bestandteil des Heizsystems im ZEB-Labor. Die gespeicherte Wärme wird gezielt dann genutzt, wenn draußen wenig Sonne scheint oder die Temperaturen sinken. Gleichzeitig hilft das System, Lastspitzen im Stromnetz zu vermeiden.

Besonders effektiv ist der Speicher bei sogenanntem Peak Shaving. Dabei wird Energie gezielt zu Zeiten gespeichert, in denen sie reichlich vorhanden oder günstig ist, und später genutzt, wenn der Bedarf hoch ist. Das entlastet das Stromnetz und reduziert den Bezug teurer Netzenergie.

Flexibel bei Wetter und Strompreisen

Ein weiterer Vorteil: Der Speicher lässt sich intelligent steuern. Wird viel Solarstrom produziert oder fällt Abwärme an, kann das System gezielt aufgeladen werden. Bei hohen Strompreisen oder geringer Erzeugung wird die gespeicherte Energie genutzt.

Langfristig soll die Steuerung noch stärker auf Wetterprognosen und Strommarktdaten reagieren. Ziel ist es, den Speicher möglichst effizient in das Energiesystem einzubinden und die Nutzung erneuerbarer Energie weiter zu erhöhen.

Nicht für jedes Gebäude geeignet

So vielversprechend die Technologie ist, sie eignet sich nicht für jedes Wohnhaus. Die Investitionskosten sind derzeit noch hoch, und der größte Nutzen entsteht dort, wo viel Energie anfällt oder verteilt werden kann. Besonders geeignet sind Industrieanlagen, Bürogebäude oder ganze Quartiere mit gemeinsamer Wärmeversorgung.

Dafür punktet das System mit Langlebigkeit. Die Bio-Batterie gilt als nahezu wartungsfrei und ist auf eine Lebensdauer von mindestens 25 Jahren ausgelegt. Seltene Rohstoffe oder komplexe Elektronik kommen nicht zum Einsatz.

Auf dem Weg in die Praxis

Die Entwickler arbeiten inzwischen daran, das System weiter zu optimieren und für den breiteren Einsatz vorzubereiten. Erste Pilotanlagen für Industrieunternehmen sind bereits geplant. Parallel dazu wird an intelligenten Regelungen gearbeitet, um Ertrag und Effizienz weiter zu steigern.

Damit könnte Bio-Wachs künftig eine überraschend wichtige Rolle in der Energiewende spielen. Nicht als Kerze, sondern als Speicher für Sonne, Wind und Abwärme – leise, langlebig und ganz ohne klassische Batterien.