Für alle großen Automobilhersteller führt bei der Entwicklung ihrer elektrisch betriebenen Modelle kein Weg an Bochum vorbei. Mit Voltavision befindet sich schließlich das europaweit größte Labor für das Testen von Autobatterien in der Ruhrgebietsstadt. In der festen Überzeugung, dass sich die Elektromobilität durchsetzen wird, gründeten die Brüder Nils und Julian Stentenbach das Unternehmen bereits vor 15 Jahren.

Um die Einsparung des klimaschädlichen CO2 geht es auch bei dem neuesten Projekt von Voltavision in Kooperation der Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie. Dabei handelt es sich um die Entwicklung von Erdsonden-Kältespeichern, die in einer Tiefe von circa 100 Metern ganzjährig Kälte zur Kühlung von Laboren und Firmengebäuden bereithalten sollen. 

Größtes Prüflabor für Batterien in Europa

Auf einer Fläche von 4600 Quadratmetern betreibt Voltavision fünf Labore, in denen Autobatterien auf Herz und Nieren getestet werden. Dabei geht es zum Beispiel um die Lebensdauer oder die Belastbarkeit bei großen Temperatursprüngen von plus 60 bis minus 40 Grad, erläutert Nils Stentenbach. "Es gibt ganz viele Tests, die mehrfach gemacht werden müssen, um die Sicherheit zu bestimmen."

Zu prüfen ist etwa auch, "was mit der Batterie passiert, wenn das Auto durch eine Pfütze fährt oder wenn es zu einem Unfall kommt, bei dem die Batterie auf die Hälfte ihrer Größe gestaucht wird." Manche Tests dauern ein paar Wochen, andere wiederum manchmal auch bis zu einem Jahr oder länger. "Dann sind die tatsächlich unter Dauerfeuer und werden bei dieser Belastung im Prüfstand gealtert", sagt Geschäftsführer Stentenbach.

Überdimensionierte Backöfen und Kühlschränke

Diese kontinuierlich gemessenen Testabläufe finden in Apparaturen statt, die für Laien wie überdimensionierte Backöfen oder Kühlschränke aussehen. Komplette Batterien, die so groß sind wie der Unterboden eines E-Autos, benötigen schließlich Platz. "Wir prüfen jede einzelne Zelle, die dann zu Modulen verknüpft werden, ehe eine Batterie daraus wird", beschreibt Nils Stentenbach den Prüfablauf. "Und da eine Batterie aus mehreren hundert Zellen besteht, ist das alles sehr zeitaufwändig."

Das, was man in den Gründungsjahren an Prüfständen aufgebaut habe, habe es vor 2011 noch nicht gegeben, blickt der Geschäftsführer zurück. "Das war alles experimentell." Im Zuge der Zeit wuchs Voltavision kontinuierlich zum größten Prüflabor für Batterien in Europa. Heute beschäftigt das Unternehmen rund 160 Mitarbeiter und bringt es auf einen Jahresumsatz von 25 bis 30 Millionen Euro.

Bei diesen Prüfprozessen setzen die Apparaturen auch reichlich Abwärme frei und müssen darum ständig heruntergekühlt werden. Das wiederum erfordert bislang stromintensiv erzeugte Kompressionskälte. Und da habe man sich nach den Worten von Nils Stentenbach überlegt: "Wie können wir diese Kälte, die in der Umwelt eigentlich ausreichend vorhanden ist, für unsere Anlagen nutzen?"

Oder wie es die für das Projekt zuständige Lore Mall formuliert: "Die winterliche Kälte für die Sommermonate zu speichern, macht Sinn. Denn es kostet viel Energie, Kälte zu erzeugen." Dabei muss es nach den Worten von Lore Mall draußen nicht mal eisig kalt sein. Es genügen Temperaturen um die zehn Grad.

Auch der Staat will die Technik

Ein Projekt, das dem Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz eine Förderung von 2,8 Millionen Euro wert war. Immerhin zeigt eine Simulation, dass sich durch die "Anzapfung" unter der Erde gespeicherter Kälte bis zu 70 Prozent und mehr des bisherigen Energieverbrauchs im Vergleich zu konventionellen Kühlsystemen einsparen ließe.

Nach Angaben der Bundesnetzagentur belief sich der Stromverbrauch in Deutschland im Jahr 2024 auf rund 484 Milliarden Kilowattstunden. Und da gut 14 Prozent des gesamten Stromverbrauchs hierzulande für das Abkühlen von Gebäuden und technischen Anlagen anfallen, könnte das von Voltavision und dem Fraunhofer-Institut entwickelte Erdkältespeichermodell den CO2-Ausstoß in Deutschland um mehr als 20 Millionen Tonnen reduzieren.

Für Voltavision-Geschäftsführer Nils Stentenbach geht es dabei nicht vorrangig um eine Reduzierung der bislang anfallenden Stromkosten, sondern auch um einen nächsten Schritt auf dem Weg zur CO2-Neutralität.

Kältespeicher eignet sich auch für Rechenzentren und Supermärkte

Über einen Freikühler, so Projektleiterin Lore Mall, könne man Kälte günstig erzeugen und im Erdreich speichern. "Dieser Kühleffekt funktioniert bereits ab einer Außentemperatur von zehn Grad." Als Betriebsmittel wird ein Wasser-Glykol-Gemisch in geschlossenen Rohrschleifen verwandt, das die abzuführende Wärme an das Kühlsystem in der Tiefe abgibt. Durch die Anordnung der Sonden und eine Steuerung, die auch auf Wetterprognosen und voraussagbarer Betriebsabwärme basiert, lässt sich dann der Energieaufwand für die Kühlung deutlich reduzieren.

Ein System, das über das Jahr hinweg geladen und entladen werden könne. Kältebedarf gibt es eigentlich überall. Folglich eignet sich das Erdkältespeicher-Projekt nach den Worten von Nils Stentenbach auch für Rechenzentren, Supermärkte und andere Industriezweige.