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Mainspring Energy: Wie der effiziente Lineargenerator rund um die Uhr Strom liefert

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NextEra Energy Resources setzt auf Linerageneratoren bei Kundenprojekten – Bill Gates oder Khosla Ventures haben in Mainspring Energy investiert.

Das Cleantech-Startup Mainspring Energy hat einen Lineargenerator zur Stromerzeugung entwickelt – und mit diesem Konzept den Erneuerbare-Energien-Giganten NextEra Energy überzeugt. Das Konzept des Lineargenerators ist nicht völlig neu, aber Mainspring setzt auf ein Konzept, das die Vorteile von Brennstoffzellen mit denen von Gasturbinen kombinieren soll. Hinter dem amerikanischen Cleantech-Unternehmen steckt eine Riege hochkarätiger Investoren wie Khosla Ventures und Bill Gates. Durch den Deal mit NextEra beginnt der kommerzielle Einsatz der innovativen Technologie.

Die Suche nach der Möglichkeit, rund um die Uhr Strom möglichst klimaneutral erzeugen zu können, geht weiter. Während die Geothermie sowie Wasser- und Wellenenergie langsam Fortschritte machen, hat Mainspring Energy ein Konzept entwickelt, das sofort mit klassischem Gas, aber künftig problemlos mit Biogas oder grünem Wasserstoff betrieben werden kann. Da der Prozess ohne Verbrennung abläuft, sind die Emissionen in jedem Fall niedriger.

Im März 2021 hat Mainspring Energy einen 150-Millionen-Dollar-Deal mit NextEra Energy abgeschlossen. Der Erneuerbare-Energien-Riese will den Lineargenerator von Mainspring Energy einsetzen, um Netzausfälle zu vermeiden.

Das Prinzip des Lineargenerators ähnelt dem, des Stirling-Motors. Eine Verbrennung findet nicht statt. Vielmehr steht eine Reaktion von Luft mit Kraftstoff wie Erdgas, Biogas oder Wasserstoff im Mittelpunkt. Denn sie dient dazu, Magnete durch Kupferspulen hin- und her zu bewegen – und so elektrischen Strom zu erzeugen.

Die Generatoren von Mainspring Energy sind etwa so groß wie ein Parkplatz für ein Elektroauto. Einer der Vorteile liegt darin, das der Lineargenerator innerhalb von Sekunden auf volle Leistung hochgefahren werden kann – und dabei sowohl mit Erdgas als auch mit Biogas oder Wasserstoff funktioniert. So kann die Technologie entweder kohlenstoffärmer sein – oder gar kohlenstofffrei, wenn genügend Biogas oder grüner Wasserstoff zur Verfügung steht.

Entwickelt hat die Idee des Lineargeneators in der Art wie in Mainspring Energy einsetzt, der heutige CEO Shannon Miller höchstpersönlich – und zwar an der Standort University, gemeinsam mit den Mitgründern Matt Svrcek und Adam Simpson. Dabei war es das Ziel, eine vollständige Systemintegration zu ermöglichen: „Wir wollten sicherstellen, daß die Emissionen niedrig, der Wirkungsgrad hoch ist, und wir die Steuerungen haben, um verschiedene Kraftstoffe zu verwenden“, so Miller.

NextEra Energy Resources setzt auf Technologie von Mainspring Energy

NextEra Energy Resources ist eine Einheit des mittlerweile weltgrößten Produzenten von Wind- und Solarenergie NextEra Energy. Die Einheit plant, die Lineargeneratoren von Mainspring Energy bei Kundenanlagen zu installieren, also vor allem im gewerblichen und industriellen Umfeld. Diese Zusage von NextEra ist für ein Cleantech-Startup wie Mainspring ganz entscheidend, weil damit Vertrauen in eine innovative, aber in dieser Form unbekannte Technologie erzeugt werden kann.

Als Kunden kommen vor allem Unternehmen in Frage, die heute eher auf Brennstoffzellen setzen würden. Die Technologien sind grundverschieden: Die Brennstoffzelle erzeugt Strom und Wärme durch eine elektrochemische Reaktion. Der Lineargenerator hingegen nutzt eine Niedrigtemperaturreaktion von unter Druck stehendem Kraftstoff und Luft, um lineare Wellen durch Kupferspulen hin- und herzutreiben. In jeden Container passen zwei solcher Generatoren, die insgesamt 250 Kilowatt Strom erzeugen.

Diese Kunden setzen darauf, durch die regelbaren Lineargeneratoren Lastspitzen gezielt abfedern zu können, um erhöhte Strompreise in Spitzenlastzeiten zu vermeiden. Durch den doppelten Effekt – Kostenreduzierung und Reduzierung von Emissionen – sind die Lineargeneratoren und das Energy-as-a-Service-Angebot durchaus attraktiv.

Die Generatoren von Mainspring erreichen ihre niedrigen Investitions- und Wartungskosten durch die Verwendung von Standardmaterialien, nur zwei beweglichen Teilen und einem innovativen Luftlagersystem, das den Bedarf an Öl eliminiert, so das Unternehmen. Es arbeitet ohne den Einsatz von komplexen mechanischen Systemen oder teuren Katalysatoren.

Lineargeneratoren von Investoren unterstützt

Mainspring Energy sitzt im Silicon Valley hat hat insgesamt mehr als 130 Millionen Dollar Venture Capital von Investoren an Land gezogen. Dabei sind unter anderem Bill Gates, Equinor Ventures, KCK, Khosla Ventures und der Energieversorger American Electric Power. Neben diesen Investoren unterstützt auch eine Supermarktkette die neue Technologie – und will Lineargeneratoren an bis zu 30 Filialen installieren. Dabei können beispielsweise Lebensmittelgeschäfte zehn bis 20 Prozent elektrische Energie einsparen.

Mainspring begann im Juni 2020 mit der Auslieferung von Piloteinheiten an mehrere Fortune-500-Kunden und erwartet den Beginn der kommerziellen Produktlieferungen für Mitte 2021. Mainspring hat Produkte an Einzelhandels-, Lebensmittel- und Energieversorgungskunden geliefert, und befindet sich nach eigener Aussage in Gesprächen mit anderen Fortune-500-Unternehmen in den Bereichen Logistik, Telekommunikation und Biogas-Abwasseraufbereitungsanlagen.

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