Innovative Speichertechnologie für erneuerbare Energien – Partnerschaft für die Energiezukunft

Die Integration erneuerbarer Energiequellen wie Solar- und Windkraft in die Stromnetze stellt eine große Herausforderung für das Energiesystem dar, da deren Produktion stark von Witterungsbedingungen und Tageszeit abhängt. Überschüssige erneuerbare Energie muss gespeichert werden, um zu einem späteren Zeitpunkt zur Verfügung zu stehen. Dafür braucht es unterschiedliche Speicheroptionen.  In diesem Zusammenhang arbeitet VERBUND, Österreichs führendes Energieunternehmen, gemeinsam mit der Technischen Universität Wien an einer innovativen Technologie, die die Energiespeicherung revolutionieren könnte: der Sauerstoffionenbatterie.

Die Idee, keramische Materialien für Batterien zu verwenden, ist dabei eher durch Zufall entstanden, erinnert sich Alexander Opitz, Leiter des CD-Labors für Sauerstoffionenbatterien und Professor für Elektrochemische Energieumwandlung an der Technischen Universität Wien: „Erst als wir den Blickwinkel auf das Material änderten, das ursprünglich für Brennstoffzellen gedacht war, haben wir erkannt, dass diese Keramiken unter bestimmten Bedingungen die gleiche Kapazität wie Lithiumbatteriematerialien aufweisen können. Das bedeutet, dass Sauerstoffionenbatterien eine ähnliche Energiemenge speichern können, jedoch mit Vorteilen in Bezug auf Ressourcenschonung und Sicherheit.

Neue Wege für die Energiespeicherung

„Die Energietransformation ist eine der größten Herausforderungen unserer Zeit. Sie erfordert nicht nur neue Technologien, sondern vor allem eine kontinuierliche, intensive Forschung. Durch die Zusammenarbeit mit der Wissenschaft, wie etwa im Rahmen des Christian Doppler Labors, können wir dazu beitragen, dass Innovationen wie die Sauerstoffionenbatterie rascher marktfähig werden und so zur Lösung der Energiespeicherproblematik beitragen“, betont Michael Strugl, CEO von VERBUND.

Am 22. April 2025 wurde das vom Bundesministerium für Wirtschaft, Energie und Tourismus geförderte Christian Doppler Labor feierlich eröffnet. Das Labor verfolgt das Ziel, neue Wege in der Energiespeicherung zu erschließen und die Sauerstoffionenbatterie zu einer skalierbaren und kostengünstigen Lösung für die Speicherung erneuerbarer Energie zu entwickeln.

Das Christian Doppler Labor, das von der TU Wien in Kooperation mit VERBUND betrieben und vom Bundesministerium für Wirtschaft, Energie und Tourismus gefördert wird, fokussiert sich auf die Entwicklung von Sauerstoffionenbatterien, die eine vielversprechende Lösung für die Speicherung erneuerbarer Energien darstellen. Diese Batterien basieren auf keramischen Materialien, die im Vergleich zu herkömmlichen Lithium-Ionen- oder Natrium-Schwefel-Batterien ohne die kritischen Elemente wie Lithium oder Kobalt auskommen und auch nicht brennbar sind. Durch den Einsatz dieser reichlich vorhandenen und umweltfreundlicheren Materialien wird die Technologie nicht nur sicherer, sondern auch kostengünstiger und weniger abhängig von geopolitischen Ressourcen.

Funktionsweise der Sauerstoffionenbatterie

Die Sauerstoffionenbatterie nutzt die Bewegung von Sauerstoffionen zwischen zwei Elektroden, um Energie zu speichern. Bei der Entladung wandern die Ionen von der positiven zur negativen Elektrode, und beim Laden geschieht der umgekehrte Prozess. Dieser Zyklus ist vollständig reversibel, was die Technologie besonders langlebig macht. Die Batterie muss bei Temperaturen zwischen 300 und 
500°C betrieben werden, um eine ausreichende Beweglichkeit der Sauerstoffionen zu gewährleisten.

Nachhaltigkeit und Vielseitigkeit für die Energiezukunft

Die neuartigen Sauerstoffionenbatterien bieten erhebliche Vorteile für die Speicherung erneuerbarer Energie. Sie sind sowohl für Großspeicherlösungen als auch für kleinere Anwendungen wie Heimspeicher geeignet. VERBUND und die TU Wien arbeiten mit Hochdruck daran, diese Technologie weiterzuentwickeln und eine skalierbare, kostengünstige und nachhaltige Alternative zu bestehenden Speicherlösungen zu schaffen.

Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung dieser Technologie könnte die Sauerstoffionenbatterie einen entscheidenden Beitrag zur Integration erneuerbarer Energiequellen in das Stromnetz leisten und die Versorgungssicherheit in einer zunehmend dekarbonisierten Welt gewährleisten. Ein weiterer Schritt in Richtung einer grünen und nachhaltigen Energiezukunft.

Über Christian Doppler Labors

In Christian Doppler Labors wird anwendungsorientierte Grundlagenforschung auf hohem Niveau betrieben, hervorragende Wissenschaftler:innen kooperieren dazu mit innovativen Unternehmen. Für die Förderung dieser Zusammenarbeit gilt die Christian Doppler Forschungsgesellschaft international als Best-Practice-Beispiel. Christian Doppler Labors werden von der öffentlichen Hand und den beteiligten Unternehmen gemeinsam finanziert. Wichtigster öffentlicher Fördergeber ist das Bundesministerium für Wirtschaft, Energie und Tourismus.