Gründer im Blickpunkt: Voltstorage

Vanadium: Revolutioniert Münchner Start-up den Solarmarkt?

Immer mehr Besitzer von Solaranlagen denken über Stromspeicher im Keller nach. Darauf setzen drei Gründer eines Münchner Start-ups. Sie wollen die Solar-Batterien umweltfreundlicher und billiger machen.

München – Michael Peithers Vater stellt eine einfache Frage – und löst damit die Gründung eines Unternehmens aus: Vor gut sechs Jahren hat sich Peithers Vater eine Photovoltaikanlage aufs Dach schrauben lassen. Von seinem Sohn will er eines Tages wissen: Welche Möglichkeiten der Stromspeicherung gibt es, um den Strom selbst zu nutzen, statt ihn ins Netz einzuspeisen? Solaranlagen produzieren ihren Strom schließlich nur bei Tageslicht. Wer den selbst erzeugten Solarstrom abends oder nachts nutzen will, braucht dazu einen leistungsstarken Akku.

Michael Peither studiert 2014 bereits Elektrotechnik an der TU München. Sein Vater glaubt, damit habe der Sohn die ideale Voraussetzung, um das beste Produkt am Markt zu finden. Nur das Ergebnis der Recherche ist ernüchternd: Das beste Produkt gibt es nicht, stellt der Student fest. Zwar existieren 2014 bereits eine ganze Reihe von Herstellern am Markt, nur hält Peither deren Stromspeicher entweder für zu teuer, zu ineffizient oder für ökologisch fragwürdig.

Als völlig sinnlos entpuppt sich die Recherche dennoch nicht: Peither stößt auf ein Verfahren namens Vanadium-Redox-Flow. Für Laien mag das geheimnisvoll und kompliziert klingen. Die Technologie ist aber alles andere als neu. In der Industrie wird sie schon lange eingesetzt. Und die physikalischen Grundlagen kann jeder auf Wikipedia oder in Fachbüchern nachlesen.

Vereinfacht gesagt funktionieren Vanadiumfluss-Batterien nach folgendem Prinzip: Die Energie wird in zwei Flüssigkeitstanks mit unterschiedlich geladenen Elektrolyt-Flüssigkeiten gespeichert. Mithilfe eines Pumpsystems wird die Flüssigkeit in Batteriezellen geleitet. Dadurch wird der Solarstrom in der Elektrolyt-Flüssigkeit chemisch gespeichert. Bei Bedarf wird der Prozess umgekehrt, sodass die gespeicherte Energie wieder als elektrische Energie verfügbar ist.

Obwohl das Verfahren längst bekannt ist, dominieren bei Solarstromspeichern in Privathaushalten nach wie vor Lithium-Ionen-Akkus und Batterien auf der Basis von Blei-Schwefelsäure. Damit ist der Ehrgeiz von Michael Peither geweckt. Zumal der angehende Ingenieur inzwischen weiß: Die Patente für die Vanadium-Technik aus den 1970er-Jahren sind längst ausgelaufen und Vanadium ist am Weltmarkt günstig zu haben. Das Element, das 23. im Periodensystem, entsteht als Nebenprodukt bei der Eisenherstellung. Seit Jahrzehnten wird beispielsweise Werkzeugstahl mit Vanadium gehärtet.

Peither erkennt im Vanadium-Einsatz bei der Solarstromspeicherung weitere Vorteile: Anders als Blei-Schwefelsäure lässt sich das wässrige Vanadium-Elektrolyt umweltgerecht entsorgen. Und anders als ein Lithium-Ionen-Akku ist die Vanadium-Lösung weder brennbar noch explosiv – die Flüssigkeit besteht größtenteils aus Wasser.

Ökostrom-Produktion legt 2017 um ein Fünftel zu

Im Keller seines Vaters tüftelt Peither an den ersten Prototypen. Angetrieben von der Vision, Solar-Speicher für Privathaushalte billiger, effizienter und umweltfreundlicher zu machen. Er findet an der Uni Mitstreiter, die an den Erfolg des Projekts glauben. Gemeinsam mit Jakob Bitner und Felix Kiefl gründet Peither 2016 offiziell das Unternehmen Volt-storage. Risikokapitalgeber investieren einen siebenstelligen Euro-Betrag in das Start-up, genug Geld, um Ende vergangenen Jahres die Produktion und die Vermarktung der Vanadium-Batterien zu starten.

Inzwischen arbeiten zwölf Festangestellte und zehn Studenten für das Start-up. Die neu angemietete Bürofläche in einem Gewerbehof in München-Sendling ist bereits jetzt fast schon wieder zu eng. Gefertigt werden die Batterien direkt im Nebenraum. Vom Aussehen erinnern die fertigen Produkte an Warmwasserboiler oder Kühlschränke. Verkauft werden sie für rund 6000 Euro das Stück.

„Wir haben kein Problem, wenn es noch zwei bis drei Wettbewerber gibt.“

Felix Kiefl ist davon überzeugt, dass die Nachfrage nach den Batteriespeichern in den kommenden Jahren kräftig anziehen wird. „Die Hälfte aller Neuinstallationen von Photovoltaikanlagen erfolgt heute zusammen mit der Installation eines Stromspeichers“, sagt er. Außerdem dürfte der zunehmende Wegfall der Einspeisevergütung für Solarstrom für zusätzlichen Schub sorgen.

Wenn aber die Aussichten derart positiv sind: Warum ist bislang kein etablierter Hersteller auf die Idee gekommen, die Vanadium-Technik einzusetzen? Kiefl räumt ein, dass es zwei Nachteile gibt: Zum einen benötigten Vanadium-Akkus bei gleicher Leistung fast doppelt so viel Platz wie Lithium-Ionen-Akkus. Das sei auch der Grund, warum Autofirmen wie Tesla derzeit keine Zukunft in der Technik sehen. Auch seien Vanadium-Akkus bei mobilen Anwendungen – also beispielsweise bei Smartphones oder Tablets – wegen des Volumens kaum praxistauglich.

Der zweite Nachteil: Der Wirkungsgrad von Vanadium-Akkus sei geringer als bei Lithium-Ionen-Batterien, erklärt Kiefl. Überraschenderweise sehen die Firmengründer die beiden Nachteile aber nicht als Problem. Das größere Volumen sei egal, sagt Kiefl. „Wer im Keller Platz für Heizöltanks hat, den dürfte ein Vanadium-Akku mit einem Flächenverbrauch von einem Quadratmeter nicht stören“, sagt er. Auch im geringeren Wirkungsgrad sieht der Elektrotechniker kein Problem. Die Voltstorage-Akkus verfügten über eine intelligente Steuerungselektronik, dadurch könnten die Batterien durchaus mit Lithium-Ionen-Akkus mithalten.

Die ersten Kunden hat das Unternehmen bereits überzeugt: Im vergangenen Jahr fand die erste reguläre Lieferung statt. Auch Installationsfirmen hätten inzwischen Interesse, die Vanadium-Akkus zu vertreiben, sagt Kiefl. Jetzt liegt der Fokus auf einem Ausbau der Produktion in München. Im März wird ein Roboter geliefert, als erstes Unternehmen weltweit will Voltstorage in die automatisierte Produktion von Vanadium-Batterien für den Hausgebrauch einsteigen. Kein Unternehmen hatte diesen Schritt bislang gewagt.

Die Investition eines sechsstelligen Betrages in den Roboter könnte sich langfristig auszahlen: Statt die Einzelzeile der Solar-Akkus von Hand zusammenzubauen, lassen sich mit dem eigens patentierten Produktionsverfahren deutlich höhere Stückzahlen erreichen. Bereits in diesem Jahr will das Start-up mehrere hundert Vanadium-Akkus in Deutschland verkaufen. Im kommenden Jahr sollen es über tausend sein.

Dass andere Firmen bis dahin ihre Idee kopieren könnten, sehen die Firmengründer gelassen. „Wir haben kein Problem, wenn es noch zwei bis drei Wettbewerber gibt“, sagt Kiefl. Auf dem Markt werde es in Zukunft viel Platz geben. Außerdem hätte Voltstorage einen Entwicklungsvorsprung von zwei Jahren.

Nur auf eine Lieferung wird das Start-up noch lange warten müssen: Michael Peithers Vater speist seinen Strom nach wie vor ins Netz ein. Noch rentiert sich für ihn die Speicherung nicht. Sobald bei ihm in einigen Jahren allerdings der garantierte Abnahmepreis wegfällt, dürfte sich auch für ihn eine Vanadium-Batterie aus der Firma seines Sohnes rechnen.

Sebastian Hölzle

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