Rost als Stromspeicher? Wie Eisenpulver Winterstrom sichern und Milliarden sparen könnte

Am Fahrrad ist Rost ein Ärgernis, im Stromnetz könnte etwas Ähnliches eines Tages recht nützlich sein. Seit 2021 erforschen die TU Darmstadt und das Karlsruher Institut für Technologie, ob sich Eisen als Energieträger eignet. Nun hat das Energiewirtschaftliche Institut an der Universität zu Köln (EWI) durchgerechnet, was das Metall im Energiesystem der Zukunft leisten könnte: In seinem Gutachten sinken die Kosten des Energiesystems in der europäischen Modellregion ab 2035 um 15 bis 18 Milliarden Euro im Jahr. Eine Prognose ist das ausdrücklich nicht, sondern ein Szenario. Aber eines, das neugierig macht.

Ein Speicher, den man laden kann Das Prinzip klingt fast zu schlicht. Aus Wind- und Solarstrom wird grüner Wasserstoff, und der entzieht Eisenoxid, also einer Art Rost, den Sauerstoff. Übrig bleibt Eisenpulver, in dem nun Energie steckt. Wird es später mit Luft verbrannt, entsteht Hochtemperaturwärme für Strom und Fernwärme. Weil kein Kohlenstoff im Spiel ist, entweicht dabei kein CO₂. Zurück bleibt wieder Eisenoxid, das erneut „geladen“ werden kann. Das Eisen wird also im Prinzip nicht verbraucht, es pendelt nur zwischen zwei Zuständen.

Der Charme liegt im Aggregatzustand. Eisenpulver ist ein Feststoff: Es lässt sich ohne Druck und Kühlung im Silo lagern, laut TU Darmstadt auch über lange Zeiträume ohne Verluste, und für den Transport reichen Schiff, Bahn und Lkw. Für Wasserstoff müssten dagegen erst neue Leitungen entstehen oder Gasnetze umgebaut werden.

Was die Rechnung ergibt Das EWI hat zwei Welten bis zum Jahr 2045 verglichen: eine ohne Eisen, angelehnt an die aktuelle europäische Netzplanung, und eine, in der das Metall als zusätzliche Option bereitsteht. Die Modellregion umfasst die meisten EU-Staaten sowie Großbritannien, die Schweiz und Norwegen. Das Ergebnis: Mit Eisen liegen die Kosten 2035 um rund 15 Milliarden Euro niedriger, 2040 und 2045 um jeweils rund 18 Milliarden. Das entspricht etwa 13 bis 14 Prozent der modellierten Gesamtkosten im Szenario ohne Eisen.

Für Deutschland zeigt das Modell im Jahr 2045 einen ausgeprägten Jahresrhythmus. Von Frühjahr bis Frühherbst füllt sich der Eisenspeicher auf rund 58 Terawattstunden Wärmeenergie, in den Wintermonaten leert er sich. Das Gutachten ordnet das in der Größenordnung der heutigen deutschen Gasspeicher ein, deren Gesamtkapazität mit rund 250 Terawattstunden allerdings deutlich darüber liegt. Große Strommengen liefern die Eisenkraftwerke dabei nicht. Ihre Hauptaufgabe wäre es, verlässlich einzuspringen, wenn Wind und Sonne wenig hergeben.

Auch ein Stresstest ist dabei: Werden Technik und Importe entlang der Eisen-Lieferkette um 50 Prozent teurer, schrumpft die Ersparnis auf 10 bis 13 Milliarden Euro, verschwindet aber nicht.

Zweite Karriere für alte Kohlekraftwerke Ein wichtiger Hebel steckt in dem, was schon dasteht. In allen gerechneten Varianten bis auf die mit einem anderen Wetterjahr entstehen Eisenkraftwerke ausschließlich durch den Umbau bestehender Stein- und Braunkohleblöcke. Bis 2045 wären das in Deutschland rund 37 Gigawatt, in der gesamten Modellregion rund 83 Gigawatt. Neubauten wären kaum nötig. Nebenbei könnten die umgerüsteten Anlagen laut Gutachten etwa 20 bis 25 Prozent der deutschen Fernwärme liefern. Eisen träte vor allem gegen Gaskraftwerke mit CO₂-Abscheidung an, teils auch gegen Wasserstoffkraftwerke.

Wer gerechnet hat und wer bezahlt Zur Einordnung gehört der Blick auf die Auftraggeber: Bestellt haben das Gutachten der Metal Energy Hub der TU Darmstadt, der selbst an der Technik forscht, und die DESERTEC Foundation, ein Think Tank, der sich nach eigener Darstellung zuletzt auf brennbares Eisenpulver konzentriert hat. Neutral stehen beide dem Thema also nicht gegenüber. Die Studie zeige, dass Eisen „dazu beitragen kann, beides miteinander zu verbinden“, sagt Hub-Koordinator Christian Hasse und meint den Abschied von fossiler Energie und die Wettbewerbsfähigkeit.

Die Grenzen ihrer Rechnung benennen die Kölner Fachleute selbst. Das Modell tut so, als plane ein einziger Akteur alles und kenne Wetter, Bedarf und Preise im Voraus. Es setzt voraus, dass die Lieferketten für Wasserstoff, CO₂-Abscheidung und Eisen fertig zur Verfügung stehen. Und die Kohlekraftwerke lassen sich nur umrüsten, wenn sie bis dahin nicht abgerissen und noch gut in Schuss sind.

Was noch fehlt Der Weg dorthin ist noch weit. Eisenkraftwerke gibt es im großen Maßstab noch nicht, ihre Kosten sind unklar. In Darmstadt startete im November 2025 eine Pilotanlage, die mehrere hundert Kilogramm Eisenpulver pro Stunde verbrennen und so eine Energiefreisetzung von einem Megawatt erreichen soll. Zu den Gigawatt der Modellrechnung ist es von da aus ein großer Schritt. Der Metal Energy Hub schreibt zudem selbst, dass er als Hochschulzentrum Technik höchstens bis zur Erprobung im praxisnahen Umfeld bringen kann.

Auch die Physik schenkt nichts her. Für eine Kilowattstunde Strom am Ende müssen rund 3,0 bis 3,4 Kilowattstunden Strom hinein, gut zwei Drittel gehen also unterwegs verloren. Wasserstoff liegt mit 2,25 bis 3,9 Kilowattstunden in einer ähnlichen, aber breiteren Spanne. Bei gleichem Energiegehalt ist Eisen außerdem drei- bis fünfmal so schwer wie Steinkohle. Und ob der Kreislauf wirklich ohne Materialverluste läuft, war zumindest 2022 noch offen: Forschende des Max-Planck-Instituts für Eisenforschung und der TU Eindhoven beobachteten damals, dass ein Teil der Partikel beim Verbrennen schrumpft.

Ein Wundermittel ist Rost also nicht, und einen Ersatz für Wasserstoff sieht auch das Gutachten nicht in ihm. Sein Wert liegt eher darin, dass die Energiewende eine Option mehr hätte, falls anderes später oder teurer kommt als geplant. Für ein Material, das bislang vor allem durch Löcher im Kotflügel auffiel, wäre das eine ziemlich steile Karriere.