published 25.01.2025

Bild: Bloomberg

Während die apokalyptischen Waldbrände um Los Angeles inzwischen weitgehend unter Kontrolle sind, wütet weiter im Norden ein Feuer ganz anderer Natur: Der Lithium-Stromspeicher von Moss Landing am Pazifik, 120 km südöstlich von San Franzisco hat sich selbst entzündet und seht in Flammen. 1500 Personen mussten evakuiert werden.

Strom für Monterey
Unter all den Schwächen, welche erneuerbare Energien mit sich bringen, ist die ungewisse Verfügbarkeit ihr gravierendster Nachteil. Ihr Strom fehlt, wenn er gebraucht wird, etwa im Winter, und muss vernichtet werden, wenn er im Übermaß fließt, etwa an windigen Sommertagen. Da liegt es nahe zu versuchen, den überfließenden Strom aus den fetten Tagen für die mageren Tage zu speichern. Das kann in Form von Lithium Batterien geschehen, so wie sie in E-Autos ihren Dienst tun. Eine typische Tesla Batterie etwa speichert 75 Kilowattstunden (kWh) und wiegt eine gute halbe Tonne. Das entspricht dem mechanischen Energiegehalt von 30 Litern oder 22 kg Benzin für einen „Verbrenner“.
Will man nun Batteriespeicher für die lückenlose Stromversorgung der Allgemeinheit einsetzen, dann muss man in anderen Größenordnungen rechnen. In der Gemeinde Moss Landing in Kalifornien, welche die Region Monterey mit Strom versorgt, wurde 2021 ein Batteriespeicher von 3000 Megawattstunden (MWh) in Betrieb genommen. Der dient als Puffer für die volatilen, von den üppigen Wind- und Solargeneratoren aus der Gegend gelieferten Strommengen. Wie viele Menschen könnte so ein Speicher während einer Dunkelflaute für eine Woche mit Strom versorgen? Bei durchschnittlich 2 kW Verbrauch pro Haushalt – es ist Winter und in USA wird elektrisch geheizt – sind das 336 kWh pro Woche pro Haushalt. Da würden die Reserven des voll geladenen Speichers von Moss Landing für gut 9000 Haushalte reichen. Monterey hat rund 30.000 Einwohner, da braucht dann wohl niemand zu frieren.

Schon in China
Das hat sich leider geändert. Am 16. Januar ging die Anlage von Moss Landing, mit 3000 MWh vermutlich die größte weltweit, in Flammen auf. Und es ist nicht das erste Mal, dass sich eine Anlage dieser Art selbst zerstört. Ein gewerbliches Gebäude mit 1,4 Megawatt Photovoltaik auf dem Dach und mit Li Batterien von 25 MWh Kapazität im Keller wurde im Mai 2019 in Peking in Betrieb genommen. Im April 2021 gab es dann eine Selbstentzündung, einen „Thermal Runaway“ gigantischen Ausmaßes. Mehrere Hundert Feuerwehrmänner und 50 Fahrzeuge waren 12 Stunden im Einsatz, bis der Brand gelöscht war. Dabei kamen zwei Personen ums Leben, eine weitere wurde schwer verletzt.
Die kalifornische Anlage brennt inzwischen nicht mehr. Nach mehreren Tagen härtestem Einsatz der kalifornischen Fire Fighters durften die 1500 evakuierten Personen wieder zurückkehren. Die Ruine raucht nicht mehr und der Himmel ist wieder blau. Niemand war ums Leben gekommen, niemand verletzt. Der Sachschaden wird auf 400 Millionen Dollar geschätzt.

Kein Feuer, so wie wir es kennen
Woher kommen nun diese Selbstentzündungen, über die auch bei Autos berichtet wird? In Batterien will man ja möglichst viel Energie auf kleinem Raum speichern. Falls es aber einen „thermal runawy“ gibt, falls die Batterie durchbrennt, dann richtet sie umso mehr Schaden an, je mehr Energie sie gespeichert hatte. Benzin oder Kohle haben zwar eine wesentlich höhere Energiedichte als eine Li Batterie, d.h. sie speichern mehr Kilowattstunden pro kg, die geben sie aber nur ab, wenn Sauerstoff dazu kommt. Ohne den gibt‘s kein Feuer. Und so kann jegliches konventionelle Feuer gelöscht werden, indem man Sauerstoff fern hält, etwa durch eine Feuerdecke, Pulver oder Wasser. Eine „brennende“ Batterie bleibt von diesen Maßnahmen unbeeindruckt, da sie keinen Sauerstoff braucht, um ihre Energie zu entfalten.
Die Batterie hat ja alle Ingredienzien in sich gespeichert, die sie braucht, um Energie zu liefern. Wenn es dann irgendwo zu heiß wird, dann setzen zwischen den Komponenten in ihrem Inneren exotherme chemische Reaktionen ein, also Vorgänge bei denen Energie frei wird und die für weitere Erhitzung sorgen. Falls die Batterien dann aufplatzen und mit gut gemeintem Löschwasser in Berührung kommen, dann reagiert das heiße Lithium mit dem H2O und es entsteht Wasserstoff, der dann auf herkömmliche Weise in der Luft verbrennt. Das macht die Sache dann noch schlimmer. Die Hersteller der Batterien sind sich dieser Risiken natürlich bewusst und sie bringen sogenannte „Battery Management Systems“ ins Gespräch, also der Batterie inhärente künstliche Intelligenz, die jegliches Feuer vermeiden soll. Das ist Fortschritt.
Es gab einmal eine Zeit, da kam der Strom einfach aus der Steckdose, billig, und ohne Lithium-Brände. Irgend etwas konnte man damals, was inzwischen verloren gegangen ist. Was könnte das gewesen sein?

UND HIER EIN FREUNDLICHER GESCHENK-TIPP

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