Von Thalwil in den Energieweltmarkt

Membranlose Batterien von Unbound Potential sollen Dunkelflauten überbrücken, unter anderem bei Amazon.

Der Ehrgeiz des Start-ups aus Thalwil klingt fast unverschämt: Es will die Zukunft der Energiespeicherung mitgestalten. Nicht ganz unbescheiden ist auch der Name des Jungunternehmens: Unbound Potential. Mit der Wendung «uneingeschränkte Möglichkeiten» fasst das ETH-Spin-off seine «innovativen Lösungen für die langfristige Energiespeicherung» zusammen. Unbound potential bezieht sich aber nicht nur auf die technischen Anwendungsmöglichkeiten, sondern auch auf das künftige Marktvolumen. Die Nachfrage nach Energiespeichersystemen werde in den nächsten Jahren um das 400-Fache wachsen, schätzt CEO und Gründer David Taylor.

Die Zukunft der Energiespeicherung mitgestalten: Flussbatteriekonzept von Unbound Potential.

Um beim Wettbewerb mithalten zu können, investierten er und seine Mitgründer zunächst ihr bescheidenes Eigenkapital von 20 000 Franken in die junge Firma. Später begab Taylor eine Wandelanleihe bei Freunden und Verwandten, erhielt Fördergelder von deutschen und schweizerischen Fonds, schliesslich auch vom Zürcher Förderprogramm «Klim up».

 

Angriff auf Monopole

Taylor hat viele Konkurrenten. Weltweit suchen Forscher nach Batterie-Energiespeichersystemen (BESS), die die Energiespeicherung für eine spätere Nutzung ermöglichen. Sie sind eine wichtige Säule jeder Energiestrategie, die auf Erneuerbare setzt. Ob Sonne oder Wind: Energie wird nicht rund um die Uhr erzeugt. Gefragt sind deshalb Batterien, mit denen die Schwankungen ausgeglichen werden können, um eine kontinuierliche Stromversorgung zu gewährleisten.

Hier wittert der 37-jährige Unbound-Potential-Gründer seine Chance. Er habe eine membranlose Redox-Flow-Batterietechnologie entwickelt, sagt er und erklärt dem Laien den Vorteil seiner Innovation. Im Gegensatz zu herkömmlichen Lithium-Ionen-Batteriesystemen kommt seine Batteriezelle ohne Membran aus, was, so Taylor, die Gesamtkosten der Energiespeicherung «erheblich» senken werde. Wissenschaftler forschen seit Jahren an Alternativen zu Lithium, denn sowohl der Abbau des Rohstoffs als auch dessen Verarbeitung können für Arbeiter, lokale Gemeinschaften und die Umwelt schädlich sein.

Membranen machen bei herkömmlichen Flussbatterien 50 Prozent der Investitionskosten aus. Durch ihren Wegfall sinken die Gesamtkosten und die Komplexität des Systems, wodurch es für breitere Anwendungsmöglichkeiten wirtschaftlicher wird. Anstelle einer Membran wird der Ionenaustausch durch nicht mischbare Elektrolyte gesteuert, wodurch die Batterie haltbarer wird und 90 Prozent weniger Dichtungsflächen benötigt werden.

Taylor testet jetzt seine Innovation mit dem Energie-Grossverbraucher Amazon. Der IT-Gigant sucht nach Lösungen, mit denen sein Energiehunger rund um die Uhr gestillt wird und zudem netzunabhängig ist. Amazon, so Taylor, biete als der weltweit grösste E-Commerce-Anbieter das ideale Umfeld, um die Batterietechnologie «ausgiebig zu testen und weiter zu optimieren».

Amazon will der Stromfalle entgehen: Einer Studie der Wirtschaftsberatung McKinsey zufolge wird sich der Strombedarf für Digitalisierung und KI-Projekte bis 2030 voraussichtlich auf mehr als 150 Terawattstunden erhöhen. «Das macht rund 5 Prozent des gesamten europäischen Stromverbrauchs aus», zitiert das Handelsblatt Diego Hernandez Diaz, Partner und Energieexperte bei McKinsey. Bislang seien es nur 2 Prozent.

Neue Speichersysteme machen erneuerbare Energien zuverlässiger, aber auch rentabler. «Sie gleichen die Fluktuationen der Erneuerbaren aus», sagt Taylor, und sie können als Puffer eingesetzt werden, um Preisdifferenzen auszunutzen. Trotz ihren zahlreichen Pumpspeicherwerken sei das auch für die Schweiz relevant, weil der Zubau nur noch beschränkt möglich sei, meint der gebürtige Bayer, der an der ETH Batteriekühlsysteme entwickelt hat. Darüber hinaus halte seine Batterielösung mit über 10 000 Ladezyklen mindestens doppelt so lange wie eine Lithiumbatterie.

Die Batterien, die Taylor entwirft, beanspruchen viel Platz. Es sind mehrere Container nötig, beim Pilotprojekt für Amazon zum Beispiel rund dreissig. Doch sein System habe den Vorteil, dass es ohne grosse Mehrkosten ausgebaut werden könne und während mehr Stunden als bei Lithiumbatterien eine konstante Leistung garantiere.

Für Batteriespeicher gibt es etliche Einsatzmöglichkeiten. Sie reichen von der einfachen Notstromversorgung bei Energiemangel oder Stromausfall über Speicher für Unternehmen oder Haushalte, Supermarktketten, Industriebetriebe oder das energieintensive Gewerbe. Auch stromfressende Rechenzentren seien potenzielle Kunden, zumal ab 2035 Dieselaggregate verboten sein würden.

Die leistungsstarken Batterien, so Taylor, würden auch die bisherige Monopolstellung der Elektrizitätswerke angreifen. Sein nächstes Ziel sei es, die Technologie so zu skalieren, dass er das System im industriellen Massstab anbieten könne.

Die Forscher haben bereits nachgewiesen, dass ihre Technologie in der Laborumgebung effizient ist. Jetzt wollen sie die Ersten sein, die die membranfreien Redox-Flow-Batterien in industriellem Massstab herstellen können.

 

Energiehunger von IT

Nach Abschluss des Pilotprojekts werden die Auswirkungen auf die Umwelt, die finanzielle Tragfähigkeit und die Gesamtwirksamkeit des Projekts bewertet, um festzustellen, ob es im Rahmen einer langfristigen Partnerschaft auf andere Standorte ausgeweitet werden kann.

Unbound Potential war eines von fünfzehn Unternehmen, die einen Wettbewerb mit Amazon zur Skalierung der Technologie in einem industriellen Pilotprojekt gewonnen haben. Es sei definitiv ein Trend, sagt Taylor, Amazon sei nicht das einzige Unternehmen, das bereit sei, sich in einem frühen Stadium an Pilotprojekten zu beteiligen, um seinen Zugang zu Energiespeicherlösungen der nächsten Generation zu sichern.

Seit seinem Start im Jahr 2022 hat der «Amazon Sustainability Accelerator» mehr als vierzig Start-ups in ganz Europa unterstützt, mehr als eine Million Euro in Form von Zuschüssen und Krediten zur Verfügung gestellt und diesen Unternehmen geholfen, ihren Umsatz im Durchschnitt um 700 Prozent zu steigern und bis heute mehr als 18,7 Millionen Euro einzunehmen. Die geplante Zusammenarbeit mit Amazon habe bereits jetzt «merklich positive Auswirkungen auf unsere Beziehungen zu Lieferanten, Investoren und anderen Kunden», sagt Taylor – obwohl der Projektstart mit Amazon erst gegen Ende 2025 geplant ist.