Alfa Laval - How to store renewable energy

So speichern Sie erneuerbare Energie

Alfa Laval liefert die Technologie und ist zugleich Investor. So demonstriert das Unternehmen einen neuen, flexibleren Ansatz, um seine Vorreiterrolle zu behalten.

DATUM 2020-06-11 AUTOR Paul Connolly FOTO Malta inc and Damien Maloney

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Als Ende letzten Jahres bekannt wurde, dass das neue Start-up Malta Inc. in einer Serie-A-Finanzierungsrunde 26 Millionen US-Dollar erhalten hat, bekam diese Nachricht aus mehreren Gründen viel Aufmerksamkeit. Der erste war der Hintergrund des Start-ups: Nach einer zweijährigen Inkubation bei X (früher Google X), der mysteriösen Moonshot-Factory von Alphabet, wurde das Unternehmen von dort als
unabhängige Gesellschaft ausgegründet.

Adrienne Little, Heat Exchangers Technical Lead 350x347.jpg

Der zweite Faktor, der für Schlagzeilen sorgte,
war das Profil der Investoren: Die Gründungsrunde wurde von Breakthrough Energy Ventures angeführt. Dieser 1 Milliarde US-Dollar schwere Fonds wird von Bill Gates geführt und verfügt über prominente Unterstützer wie Jeff Bezos, Michael Bloomberg, Jack Ma und Richard Branson.

"Ich vergleiche das Malta-System gerne mit einem riesigen Kühlschrank"
Adrienne Little, Maltas technische Leiterin für Wärmeübertrager

 

Die Lösung

Die Malta Inc. Technologie hat das Potenzial, die Zukunft der Energiespeicherung auf Netzebene zu revolutionieren. Das System kann in Zeiten des Überflusses Elektrizität aus dem Netz ziehen und für Stunden oder Tage speichern, bis sie in Zeiten hoher Nachfrage wieder ins Netz gespeist wird. Dies könnte zahlreiche Herausforderungen im Zusammenhang mit der umfassenden Einführung erneuerbarer Energien lösen.

Die Energieversorgung ist eines der drängendsten Probleme des 21. Jahrhunderts. Fossile Energieträger werden den Energiebedarf nicht decken können und sind außerdem nicht nachhaltig. Unabhängig von politischen oder umweltbezogenen Ideologien werden erneuerbare Energien künftig im Energiemix eine wichtige Rolle spielen.

Die Lösung dieses Problems der Periodizität ist die Speicherung von Energie – und zwar in großen Mengen. Um Brennstoffe auf Kohlenstoffbasis vollständig ersetzen zu können, benötigen wir ausreichende Kapazitäten, um große Energiemengen zu speichern. Denn nur so lassen sich Zeiten abdecken, in denen Wind oder Sonnenkraft nicht verfügbar sind.

Bisher waren Lithium-Ionen-Akkus die beste Antwort auf dieses Problem. Diese bestehen jedoch aus seltenen Materialien, die mit der Zeit ebenso schwierig zu finden sein werden wie die fossilen Brennstoffe, die sie teilweise ersetzen sollen. Die Seltenheit dieser Materialien macht die Akkus teuer, sodass sie sich nur eingeschränkt als globale Lösung eignen. Zudem müssen Lithium-Ionen-Akkus sorgfältig entsorgt werden, und auch für die Herausforderung des Akku-Recyclings in großem Stil wurde bislang noch keine Lösung gefunden.

Ein weiteres Problem verbirgt sich in der Netzarchitektur. Die Stromerzeugung mit fossilen Energieträgern findet üblicherweise in der Nähe hoher Lasten statt, während die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien periodisch und weit entfernt von Lasten erfolgt. Das macht es teuer und schwierig, Energie an Standorte mit hohem Verbrauch zu übertragen und zu verteilen.

Das System von Malta funktioniert auf ganz ähnliche Weise: Es nutzt Elektrizität aus dem Netz, um Wärme und Kälte zu erzeugen. Eine Wärmepumpe zieht Wärme aus einer Lösung, die einem Frostschutzmittel ähnelt, und senkt so deren Temperatur auf -65 °C. Gleichzeitig wird geschmolzenes Salz auf 565 °C erhitzt.

Hitze und Kälte werden bei diesen Temperaturen gespeichert, bis das Netz wieder Strom braucht. So ähnlich wie bei einem Dampfturbinenkraftwerk wird der Temperaturunterschied dann mit einem Wärmemotor wieder in elektrischen Strom umgewandelt.

Da das System von Malta preisgünstige Materialien wie Salz, Stahl und Luft nutzt, sind die Kosten des physischen Systems gering genug, um es zu einer überzeugenden Lösung für die wichtigsten Anforderungen an die Energiespeicherung im großen Maßstab zu machen.

Die Partnerschaft

Ein entscheidender Bestandteil dieses Puzzleteils ist die Wärmeübertragungstechnologie, die Alfa Laval bereitstellt. Als Investor und Partner des Projekts bietet Alfa Laval mehr als nur Fachkenntnisse und finanzielle Unterstützung. „Es war wirklich wichtig für uns“, erzählt Maltas CEO Ramya Swaminathan, „einen Partner, Investor und Beteiligten zu finden, der auf dem Markt glaubwürdig ist, damit Externe – also Kunden – das Produkt sehen und sagen: ‚Oh, euer Wärmeübertrager ist von Alfa Laval? Damit fühlen wir uns schon viel besser.‘“

Entscheidend für den Erfolg von Maltas Elektrizitätsverarbeitungsfähigkeit ist eine effektive Wärmeübertragung – und hier ist Alfa Laval klarer Branchenführer. Alfa Laval begann Gespräche mit dem Team von Malta, als das Projekt noch bei X angesiedelt war. Was mit der vorläufigen Konstruktion von Wärmeübertragern begann, die die besonderen Ansprüche von Malta erfüllen, entwickelte sich zu einem nachhaltigen Interesse daran, ein spezifisches System für Malta zu entwickeln.

Das tief greifende Fachwissen und die angesehene Marke von Alfa Laval sind den Kunden sofort ein Begriff, wenn Malta das Unternehmen in Gesprächen erwähnt. „Es vermittelt ihnen ein Gefühl für die Seriosität und die Umsetzbarkeit der Lösung“, fügt sie hinzu. „Uns war es von Anfang an äußerst wichtig, mit Menschen zusammenzuarbeiten, die über eine jahrzehntelange Erfahrung mit Wärmeübertragern verfügen. Es geht ja nicht nur um die Kerntechnologie selbst, sondern auch um das Know-how, die Wartung und die Herstellung. Das gesamte Ökosystem muss man unter einen Hut bringen, um aus diesen komplexen, großen Hochleistungseinheiten ein wirkliches System zu machen.“

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Alfa Laval leistet seinen Beitrag zu den Global Goals

Die Vereinten Nationen haben 17 Ziele für nachhaltige Entwicklung (Global Goals) für 2030 verabschiedet, zu deren Erreichung sich die Staats- und Regierungschefs verpflichtet haben. Nun liegt es an Unternehmen wie unserem, den Weg dorthin zu beschreiten.

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Ramya Swaminathan

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Ramya Swaminathan, Maltas CEO, hat einen starken Antrieb, die Welt zu verbessern. 

Man kann wirklich keinen besseren Partner als Alfa Laval finden

Astro Teller der "Captain of Moonshots" in Alpgabets Ideenfabrik X

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Unsere Stärke ist es, die Brücke von der Idee zum bewährten Konzept zu schlagen. Wir sind gut darin geworden, Dinge, die die Leute für verrückt halten, bis zum realisierbaren Produktprototyp voranzutreiben.
Astro Teller beschreibt X im Jahr 2016

Game Changer

Dies könnte zahlreiche Herausforderungen im Zusammenhang mit der umfassenden Einführung erneuerbarer Energien lösen, darunter die Periodizität und die Investitionskosten für die Übertragungs- und Verteilungsinfrastruktur. „Dies ist gewissermaßen ein Puzzleteil, das überall passen kann“, so Adrienne Little, Expertin für Thermodynamik und technische Leiterin für Wärmetauscher bei Malta.

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Wie funktioniert das Malta-System?

Das Malta Energiespeichersystem nimmt Elektrizität auf, wandelt und speichert diese Elektrizität in Wärme um und wandelt sie dann wieder in Strom um, der im Stromnetz neu verteilt wird. Im Ladezustand arbeitet das System als Wärmepumpe und speichert Strom als Wärme in geschmolzenem Salz. Im Entladungsmodus arbeitet das System als Wärmekraftmaschine und nutzt die gespeicherte Wärme zur Stromerzeugung. 

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