Das Rudong-Projekt von Energy Vault stellt einen Praxistest für die Speicherung von Energie durch Schwerkraft dar, da es in China unter Bedingungen errichtet wurde, die für diese Art von Projekten günstig sein dürften: lokale Lieferketten für Beton, Stahl, Motoren und Leistungselektronik, staatliche Unterstützung, Netzkoordination und ein erfahrener chinesischer Baupartner. Dennoch kommt die Analyse zu dem Ergebnis, dass die wirtschaftliche Bilanz des Projekts im Vergleich zu einem modernen chinesischen Batteriesystem, das denselben Dienst erbringt, schwach erscheint.
Rudong verfügt über eine Leistung von etwa 25 Megawatt und eine Kapazität von 100 Megawattstunden; es ist somit darauf ausgelegt, bei maximaler Leistung vier Stunden lang Energie bereitzustellen. Die Anlage umfasst eine ungefähr 148 Meter hohe Struktur, mehr als 12.000 Blöcke mit einem Nenngewicht von jeweils 25 Tonnen sowie 96 Kräne und Tausende unter der Anlage gebohrte Pfähle. Auf der Projektseite von Energy Vault wird das Projekt weiterhin als in der Testbetriebsphase befindlich beschrieben, obwohl darauf hingewiesen wird, dass der vollständige Netzanschluss bis Ende 2023 erwartet wurde.
Vergleich auf Grundlage desselben Dienstes
Die Bedeutung des Vergleichs liegt darin, dass Vier-Stunden-Batterien in China keine seltene experimentelle Technologie sind, sondern zu einer Infrastruktur geworden sind, die in einem Markt beschafft wird, der sich zunehmend standardisiert. Die Analyse verweist auf eine Batteriestation mit einer Kapazität von 100 Megawattstunden, die auf Sungrow-PowerTitan-2.0-Einheiten basiert; jede 20-Fuß-Wechselstromeinheit in Containergröße umfasst Batterien mit einer Kapazität von 5 Megawattstunden und einen Wechselrichter mit einer Leistung von 2,5 Megawatt. Laut Sungrow benötigt eine vollständige Station dieser Kapazität etwa 1.200 Quadratmeter.
Demgegenüber nimmt der Rudong-Turm allein eine Fläche ein, die ungefähr dem Elffachen dieser Fläche entspricht. Der im Bericht veröffentlichte Vergleich setzt die zentrale Schätzung des Projektkapitals auf etwa das Achtfache des Kapitals eines gleichwertigen modernen chinesischen Batteriesystems; hinzu kommen deutlich höhere Betriebs- und Instandhaltungskosten sowie erheblich höhere verkörperte Kohlenstoffemissionen. Es handelt sich dabei nicht um einen Vergleich zwischen einem chinesischen Projekt und einer teuren westlichen Batterie, sondern zwischen zwei Technologien innerhalb derselben chinesischen Industrieökonomie.
Was bietet die Schwerkraftspeicherung tatsächlich?
Das Konzept verfügt auf der Ebene der Speichermaterialien über bestimmte Vorteile. Die Blöcke können aus minderwertigen metallischen Materialien und Abfällen hergestellt werden, wobei untere Stahlplatten und eine Schutzschicht erforderlich sind. Außerdem verschleißen sie chemisch nicht auf dieselbe Weise wie Batteriezellen, sind nicht dem Risiko eines thermischen Durchgehens der Zellen ausgesetzt, und die Lebensdauer des Speichermediums kann Jahrzehnte betragen.
Die Blöcke sind jedoch nicht das gesamte Speichersystem. Damit der kostengünstige Block für das Netz nützlich wird, muss er in eine große Struktur mit tiefen Fundamenten, Kränen, horizontalen Transportanlagen, Motoren, Generatoren, Bremsen, Getrieben, Steuerungs- und Sensorsystemen sowie Leistungselektronik integriert werden. Daher beseitigt der geringere Kohlenstoffgehalt des Blockmaterials nicht den Kohlenstoff, der durch die für die wiederholte Bewegung Tausender schwerer Körper erforderlichen Bauarbeiten und Anlagen entsteht.
Warum ist diese Nachricht wichtig?
Der Fall Rudong verdeutlicht den Unterschied zwischen der technischen Umsetzbarkeit einer Technologie und ihrer Fähigkeit, auf Ebene des Gesamtsystems mit Alternativen zu konkurrieren. Das Projekt hat gezeigt, dass die Speicherung von Energie durch Schwerkraftblöcke im Maßstab von Elektrizitätsversorgungsanlagen ingenieurtechnisch realisierbar ist. Es beweist jedoch nicht, dass seine komplexe Struktur die Kosten rechtfertigt, wenn Batterien kompakte Einheiten und eine vierstündige Entladeleistung anbieten.
Der Artikel weist außerdem darauf hin, dass Energy Vault seine Tätigkeit von dem Konzept eines offenen Krans mit sechs Armen auf die geschlossene EVx-Struktur ausgeweitet hat und anschließend während der SPAC-Welle im Bereich der sauberen Technologien in den Markt für börsennotierte Unternehmen eingetreten ist. Danach begann das Unternehmen, Lithium-Ionen-Batterieprojekte anzukündigen, und die Schwerkraftspeicherung wurde zu einem kleinen Teil eines breiteren Portfolios, das auch die Integration von Batteriesystemen umfasst. Diese Entwicklungen machen das Rudong-Projekt nicht zu einem ingenieurtechnischen Misserfolg; die Errichtung einer Anlage dieser Größe und die Koordination der Hebeausrüstung sind eine bedeutende ingenieurtechnische Leistung. Sie führen jedoch zurück zu der Frage, ob es sinnvoll ist, zusätzliche Komplexität zu erwerben, anstatt ausgereifte Batterielösungen einzusetzen.
Einige Vergleiche müssen weiterhin unabhängig geprüft werden, bevor daraus ein endgültiges Urteil über die Technologie abgeleitet werden kann. Eine vollständige Bewertung sollte die Grenzen der Kohlenstoffbilanzierung, die Anforderungen an die Wartung und Verfügbarkeit der Anlagen sowie die Art der benötigten Dienstleistung bestimmen. Außerdem sollte sie die Lebensdauer der Batterien unter der Annahme ihrer Alterung und ihres Austauschs mit der Lebensdauer der Schwerkraftspeicherung vergleichen, anstatt Batterien als dauerhafte Anlage zu behandeln. Dem Artikel zufolge bestimmen diese Aspekte, ob der Vorteil der langen Lebensdauer der Schwerkraftspeicherung ihre Kosten, ihren Flächenbedarf und ihre Komplexität ausgleicht.