Forschende des MIT machen aus Beton einen Superkondensator. Damit wird der Baustoff zum Stromspeicher. Das hat viele Vorteile, ist jedoch auch nicht ganz unproblematisch.
Die aktuelle Häufung extremer Wetterereignisse weltweit zeigt eindrücklich, dass der Klimawandel nicht erst in ferner Zukunft liegt, sondern bereits Realität ist. Damit sich diese derzeit noch punktuellen Naturkatastrophen nicht zu einer Unbewohnbarkeit ganzer Regionen ausweiten, braucht es dringend die Energiewende von fossilen zu erneuerbaren Energien. Da jedoch die Sonne nicht immer scheint und auch der Wind nicht ständig weht, während an anderen Tagen Überschuss herrscht, sind Zwischenspeicher für ein stabiles Stromnetz unerlässlich. Forschende des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben nun einen Beton entwickelt, der Strom speichert. Damit ließen sich Gebäude und Infrastruktur praktisch als riesige Akkus nutzen.
Im Kern der Erfindung steht einfache statische Elektrizität. Den Forschenden um Franz-Josef Ulm und Admir Masic ist es nämlich gelungen, aus einem Gemisch aus Portlandzement, Ruß und Wasser einen Kondensator herzustellen. Im Vergleich zu normalen Akkus bietet dies gewisse Vorteile. So bedarf es etwa keiner seltenen Metalle, wie sie beispielsweise für die Herstellung üblicher Lithium-Ionen-Akkus benötigt werden. Zudem lässt sich ein Kondensator innerhalb weniger Sekunden aufladen.
Ruß statt elektrischer Leitungen beim Stromspeicher-Beton
Für seine stromspeichernde Eigenschaft bedarf der MIT-Beton keiner elektrischen Leitungen. Stattdessen dient der Ruß als Leiter. Hierfür wird dieser in den noch flüssigen Beton gegeben, wo er sich während des Aushärtens von allein in verzweigten Nanostrukturen ausbreitet, die sozusagen ein leitendes Ruß-Netzwerk bilden. Der eigentliche Kondensator besteht letztlich aus zwei Platten dieses Spezialbetons, die durch eine Membran voneinander getrennt sind.
Letztere ist, anders als bei normalen Kondensatoren, keine reine Isolierschicht, sondern partiell durchlässig. Dadurch wird die Speicherkapazität bis um das Hundertfache erhöht – ein Superkondensator. Laut Franz-Josef Ulm könnte ein Block mit 3,5 Metern Kantenlänge zehn Kilowattstunden speichern, was in etwa dem Tagesbedarf einer Familie entspricht. Dem Ingenieur schweben Häuser vor, bei denen Solarzellen und Stromspeicher direkt in die Fassade integriert sind.
Positiv, aber nicht unproblematisch
Den Forschenden zufolge sei auch eine Nutzung in Straßen denkbar. Elektrofahrzeuge könnten so theoretisch sogar während der Fahrt aufgeladen werden. All das klingt zunächst einmal sehr positiv. Allerdings ist die neue Technologie auch nicht ganz unproblematisch. Der Schichtaufbau führt zu einer verringerten Tragfähigkeit, was unter Umständen etwa breitere Wände und somit einen höheren Materialeinsatz erfordert. Zudem könnte bereits ein versehentliches Anbohren des Betons einen Kurzschluss verursachen. Und nicht zuletzt bleibt Beton allgemein wegen seiner energieintensiven Herstellung und dem Abbau endlicher Ressourcen ein schwieriger Baustoff. Deshalb sollte gut abgewogen werden, wo und wie der innovative Stromspeicher-Beton perspektivisch am sinnvollsten zum Einsatz kommt.
