Organische Batterien: Die lithiumfreie Alternative für die Energiewende

Organische Batterien speichern Strom in flüssigen Elektrolyten aus Kohlenstoffverbindungen statt in festen Lithium-Elektroden. Sie sind nicht brennbar, vollständig recycelbar und kommen ohne kritische Rohstoffe aus. Der bayerische Hersteller CMBlu wurde im April 2026 mit über einer Milliarde Euro bewertet – ein Signal für die Reife der Technologie.

Organische Batterien auf einen Blick

• CMBlu erreichte im April 2026 mit 50 Millionen Euro frischem Kapital eine Bewertung von über einer Milliarde Euro

• Die Solidflow-Batterien schaffen bis zu 20.000 Ladezyklen – etwa drei- bis fünfmal mehr als Lithium-Ionen-Akkus

• Stationäre Speicher von CMBlu kosten rund 363 Euro pro Kilowattstunde, vergleichbare Tesla-Systeme etwa 434 Euro

• Über 90 Prozent der verwendeten Materialien bezieht CMBlu lokal oder regional

• Energiedichte liegt bei 50–60 Wattstunden pro Kilogramm gegenüber 240 Wh/kg bei Lithium-Ionen

• Im März 2026 vereinbarten CMBlu und Uniper einen Liefervertrag über 5 Gigawattstunden Speicherkapazität

Wie funktioniert eine organische Batterie?

Eine organische Batterie speichert elektrische Energie nicht in festen Elektroden, sondern in flüssigen Elektrolyten aus Kohlenstoffverbindungen. Diese Flüssigkeiten lagern in zwei getrennten Tanks und werden beim Laden und Entladen durch eine zentrale Reaktionszelle gepumpt – ähnlich wie das Blut durch den Körper kreist.

Das technische Prinzip stammt aus den 1880er-Jahren und wurde in den 1950er-Jahren von Walther Kangro an der TU Braunschweig systematisch erforscht. Konventionelle Redox-Flow-Batterien nutzen Metalle wie Vanadium als aktive Substanz im Elektrolyt. Bei organischen Varianten ersetzen Kohlenstoffmoleküle das Metall vollständig. Der Hersteller CMBlu etwa verwendet Lignin – einen Bestandteil von Pflanzenzellwänden, der in der Papierindustrie als Abfallprodukt im Millionentonnen-Maßstab anfällt.

Die Trennung von Speichermedium und Reaktionseinheit hat einen entscheidenden Vorteil: Leistung und Kapazität lassen sich unabhängig voneinander dimensionieren. Mehr Tankvolumen bedeutet mehr gespeicherte Energie. Eine größere Reaktionszelle bedeutet mehr Leistung. Bei klassischen Lithium-Ionen-Akkus sind beide Werte fest miteinander verknüpft – wer mehr Kapazität will, zahlt automatisch auch für mehr Leistung.

Der chemische Prozess in der Solidflow-Zelle

Beim Laden nehmen die organischen Moleküle Elektronen auf und werden chemisch reduziert. Beim Entladen geben sie diese Elektronen wieder ab und werden oxidiert. Diesen Doppelprozess bezeichnet die Chemie als Redox-Reaktion – daher der Name Redox-Flow. Die Elektrolyte sind wässrig und damit nicht brennbar. Eine Membran zwischen den beiden Kreisläufen erlaubt nur den Ionenaustausch und verhindert die direkte Vermischung.

Die Technologie ist robust gegen Tiefentladung und altert kaum chemisch. Die Verluste beim Laden und Entladen liegen laut dem Batterieforschungszentrum Münster Electrochemical Energy Technology (MEET) allerdings bei über 20 Prozent – deutlich höher als die rund fünf Prozent moderner Lithium-Ionen-Speicher. Diese Effizienzlücke ist der Hauptgrund, warum organische Batterien nicht mit mobilen Anwendungen wie Elektroautos konkurrieren, sondern auf stationäre Großspeicher zielen, wo Platzbedarf und etwas geringere Effizienz keine Rolle spielen.

Inhaltsstoffe und Materialien organischer Batterien

Organische Batterien bestehen zu einem Großteil aus Kunststoff, Kohlenstoffverbindungen und wässrigen Elektrolyten – das macht sie weitgehend unabhängig von kritischen Rohstoffen. Kein Lithium, kein Kobalt, kein Nickel, keine seltenen Erden. Die zentrale Aktivsubstanz im Solidflow-System von CMBlu ist Lignin, ein Naturpolymer aus Pflanzen.

Das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung (ISI) bewertet in seiner Roadmap zu Lithium-Alternativen aus 2024 Redox-Flow-Batterien als bereits marktverfügbar, sieht aber noch Optimierungsbedarf bei Kosten und CO₂-Fußabdruck. Die Stärke organischer Varianten liegt in der Versorgungssicherheit: Die Rohstoffe sind weltweit nahezu unbegrenzt verfügbar und entstehen oft als Nebenprodukte anderer Industrien.

Die mechanischen Komponenten – Pumpen, Tanks, Membranen, Stack-Gehäuse – bestehen überwiegend aus thermoplastischen Polymeren. Diese lassen sich am Ende der Lebensdauer einfach demontieren und wiederverwerten. Anders als bei Lithium-Ionen-Akkus, deren Recycling aufwändige mechanische und chemische Trennverfahren erfordert, kann der organische Elektrolyt regeneriert oder vollständig recycelt werden. Selbst nach Ablauf der Batterielebensdauer muss meist nur der Elektrolyt ausgetauscht werden, nicht das gesamte System.

Lignin als Schlüsselrohstoff

Lignin macht etwa 20 bis 30 Prozent der Masse jeder Pflanze aus und ist nach Cellulose das zweithäufigste Biopolymer der Welt. Allein die globale Zellstoff- und Papierindustrie produziert jährlich rund 50 Millionen Tonnen Lignin als Nebenprodukt – das meiste wird bisher schlicht verbrannt. Für die Batterieproduktion fungiert es als nachwachsende, nahezu kostenlose Rohstoffquelle.

Aus dem Lignin werden in einem chemischen Prozess organische Speichermoleküle isoliert. Diese sind in wässrigen Lösungen stabil und können beliebig oft umgewandelt werden, ohne ihre Speicherfähigkeit zu verlieren. Das ist der Hauptgrund für die hohe Zyklenfestigkeit der Solidflow-Technologie: bis zu 20.000 Lade- und Entladezyklen sind laut CMBlu möglich, gegenüber typischen 4.000 bis 7.000 Zyklen bei modernen Lithium-Eisenphosphat-Speichern.

Diese Materialwahl ändert die geopolitische Lage der Batteriebranche grundlegend – Europa wäre bei organischen Batterien nicht mehr von chinesischen oder südamerikanischen Rohstofflieferungen abhängig.

Wo werden organische Batterien eingesetzt?

Organische Batterien eignen sich besonders für stationäre Großspeicher, die elektrische Energie über mehrere Stunden bis zu einem Tag bereitstellen müssen. Typische Einsatzfelder sind die Pufferung von Wind- und Solarparks, die Stabilisierung von Stromnetzen und die Versorgung von Industrieanlagen oder Quartieren mit hohem Energiebedarf.

Im österreichischen Burgenland läuft seit Juli 2023 eine CMBlu-Anlage in Kombination mit dem 15-Megawatt-Solarpark Schattendorf. Bis 2030 soll dort gemeinsam mit Burgenland Energie eine Speicherkapazität von 300 bis 500 Megawattstunden entstehen – das Bundesland will damit bis 2030 energieautark werden. Im hessischen Großkrotzenburg betreibt der Energiekonzern Uniper am Kraftwerk Staudinger seit 2023 ein Pilotsystem mit einem Megawatt Leistung. Im März 2026 vereinbarten Uniper und CMBlu einen bedingten Liefervertrag über fünf Gigawattstunden Solidflow-Kapazität – einer der größten Aufträge in der Geschichte der organischen Batterietechnologie.

Auch in der Elektromobilität gibt es Anwendungsfelder. Schnellladeparks für Elektroautos benötigen kurzzeitig sehr hohe Leistungen, die das Stromnetz lokal überfordern können. Ein organischer Pufferspeicher zwischen Netz und Ladesäule glättet diese Lastspitzen. Industriebetriebe nutzen die Technologie zur Lastverschiebung: Strom wird zu günstigen Zeiten gekauft, gespeichert und zu Spitzenpreis-Stunden eingesetzt – ein Geschäftsmodell, das mit den volatilen Strompreisen der Energiewende immer attraktiver wird.

Kombination mit Photovoltaik und Windkraft

Erneuerbare Energien produzieren Strom dann, wenn die Sonne scheint oder der Wind weht – nicht wenn er gebraucht wird. Diese Lücke schließen Speicher. Laut Bundesverband Solarwirtschaft (BSW-Solar) waren Anfang 2026 in Deutschland rund 2,4 Millionen Batteriespeicher mit einer Gesamtkapazität von über 25 Gigawattstunden installiert. Bis 2030 müsste diese Zahl auf rund 100 GWh wachsen, um die Energiewende zu stützen.

Für Heimspeicher sind organische Batterien aktuell noch zu groß und zu teuer pro Kilowattstunde. Sie spielen ihre Stärken erst ab Speicherzeiten von mehr als sechs Stunden aus – also dort, wo Lithium-Ionen-Speicher unwirtschaftlich werden. Genau diese Lücke versuchen mehrere deutsche Cleantech-Firmen wie Vanevo aus Bayern oder Volterion aus Nordrhein-Westfalen zu besetzen, mit jeweils eigenen Stack- und Elektrolyt-Konzepten.

Stationäre Großspeicher sind damit der zentrale Hebel, um den massiven Photovoltaik- und Windkraft-Ausbau Deutschlands tatsächlich nutzbar zu machen.

Die wichtigsten Hersteller im Vergleich

Der Markt für organische und lithiumfreie Redox-Flow-Batterien wird derzeit von wenigen spezialisierten Herstellern bestimmt. CMBlu führt mit einer Bewertung von über einer Milliarde Euro die Liste an, doch auch andere Cleantech-Firmen entwickeln eigene Ansätze. Die folgende Tabelle zeigt die wichtigsten Akteure und ihre Technologien.

Eine wichtige Realitätscheck: VoltStorage aus München, lange als deutscher Hoffnungsträger im Vanadium-Redox-Flow-Segment gehandelt, stellte im August 2025 seinen Geschäftsbetrieb ein. Das zeigt, wie schwierig die Skalierung neuer Speichertechnologien gegen den Preisdruck etablierter Lithium-Lösungen bleibt. Die organische Variante hat hier einen strukturellen Vorteil: Die Rohstoffkosten sind nahezu unabhängig von globalen Marktpreisen.

CMBlu beziffert die Systemkosten für stationäre Speicher mit 50 Megawatt Leistung und 250 Megawattstunden Kapazität auf etwa 363 Euro pro Kilowattstunde. Ein vergleichbarer Tesla-Megapack mit 50,4 MW Leistung und 201 MWh Kapazität kostet umgerechnet rund 434 Euro pro Kilowattstunde – organische Batterien können also bei großen Speicherzeiten preislich mithalten oder sogar günstiger sein. Bei kürzeren Zeiträumen unter sechs Stunden bleibt Lithium-Ionen weiterhin überlegen.

Der Markt ist klar segmentiert: Lithium dominiert mobile und kurzzyklische Anwendungen, organische und andere Redox-Flow-Systeme erschließen sich das wachsende Segment der Langzeit-Großspeicher.

Vorteile und Nachteile organischer Batterien

Organische Batterien bieten gegenüber Lithium-Ionen-Speichern entscheidende Vorteile bei Sicherheit, Skalierbarkeit und Rohstoffversorgung – haben aber klare Schwächen bei Energiedichte und Wirkungsgrad. Eine ehrliche Bilanz hilft, die Technologie richtig einzuordnen.

Die wichtigsten Pluspunkte: Die wässrigen Elektrolyte sind nicht brennbar und nicht explosiv. Das vereinfacht Brandschutz, Genehmigung und Versicherung erheblich – Lithium-Ionen-Großspeicher sind regelmäßig Gegenstand von Brandvorfällen. Die Lebensdauer von bis zu 20.000 Zyklen liegt um ein Vielfaches über Lithium-Speichern, was die Gesamtkosten pro gespeicherter Kilowattstunde über die Laufzeit drückt. Leistung und Kapazität skalieren unabhängig voneinander, was eine maßgeschneiderte Auslegung ermöglicht. Die Materialien sind regional verfügbar und unterliegen keinen geopolitischen Lieferkettenrisiken. Über 90 Prozent der CMBlu-Komponenten stammen aus Deutschland oder Europa.

Die Nachteile sind ebenso konkret: Die Energiedichte liegt mit 50 bis 60 Wattstunden pro Kilogramm deutlich unter Lithium-Ionen-Akkus mit etwa 240 Wh/kg. Für die gleiche Speichermenge braucht es also rund das vierfache Volumen oder Gewicht. Das ist für mobile Anwendungen disqualifizierend, aber für stationäre Standorte unkritisch. Der Wirkungsgrad liegt bei rund 75 bis 80 Prozent – etwa 15 Prozentpunkte unter modernen Lithium-Speichern, wie das Batterieforschungszentrum MEET in Münster betont. Die Anschaffungskosten sind bei kleinen Systemen unter sechs Stunden Speicherdauer höher als bei Lithium-Ionen.

Wer organische Batterien sinnvoll einsetzen will, muss diese Kompromisse akzeptieren – im Gegenzug gewinnt er Sicherheit, Langlebigkeit und Unabhängigkeit von kritischen Rohstoffen. Wer einen Überblick über zertifizierte Anbieter im Bereich nachhaltige Energiespeicher und Solarsysteme sucht, findet auf greenya.de, der Plattform für nachhaltiges Leben seit 1997, ein redaktionell gepflegtes Verzeichnis mit über 27.000 nachhaltigen Anbietern aus dem deutschsprachigen Raum.

Die Technologie ergänzt Lithium-Ionen-Speicher, ersetzt sie aber nicht – beide haben ihre eigenen Stärken im Energiesystem der Zukunft.

Häufige Fragen zu organischen Batterien

Die folgenden Antworten beziehen sich auf den aktuellen Stand der Technologie 2026 und die wichtigsten Marktdaten aus dem deutschen Speichersektor.

Sind organische Batterien wirklich nachhaltiger als Lithium-Ionen?

Organische Batterien kommen ohne kritische Rohstoffe wie Lithium, Kobalt oder Nickel aus und nutzen oft nachwachsende Materialien wie Lignin. Laut Fraunhofer ISI ist der CO₂-Fußabdruck noch nicht abschließend bewertet, da die Massenproduktion erst startet. Die Recyclingfähigkeit liegt durch den Verzicht auf komplexe Verbundmaterialien deutlich über Lithium-Akkus, deren Wiederverwertung aufwändige Verfahren erfordert.

Wie lange hält eine organische Solidflow-Batterie?

CMBlu gibt für seine Organic-Solidflow-Batterien eine Lebensdauer von bis zu 20.000 Lade- und Entladezyklen an. Bei einem täglichen Vollzyklus entspräche das rechnerisch über 50 Jahren Betriebsdauer. Lithium-Eisenphosphat-Heimspeicher schaffen typischerweise 4.000 bis 7.000 Zyklen, also etwa 10 bis 20 Jahre. Selbst nach Ablauf muss bei organischen Systemen oft nur der Elektrolyt erneuert werden.

Können organische Batterien Lithium-Ionen komplett ersetzen?

Nein, beide Technologien decken unterschiedliche Anwendungen ab. Lithium-Ionen-Batterien dominieren mobile Anwendungen wie Elektroautos und kurzzeitige Heimspeicher, weil sie eine hohe Energiedichte haben. Organische Redox-Flow-Batterien sind für stationäre Großspeicher mit Speicherzeiten ab sechs Stunden konzipiert. Laut BloombergNEF behält Lithium-Eisenphosphat bis 2027 einen Marktanteil von rund 93 Prozent bei Speichern.

Was kostet eine organische Großbatterie?

CMBlu nennt für stationäre Speicher mit 50 MW Leistung und 250 MWh Kapazität rund 363 Euro pro Kilowattstunde. Ein vergleichbarer Tesla-Megapack kostet etwa 434 Euro pro Kilowattstunde. Bei kleinen Systemen unter sechs Stunden Speicherdauer sind Lithium-Speicher weiterhin günstiger. Die Wirtschaftlichkeit organischer Systeme steigt mit der Speicherdauer – ab acht bis zehn Stunden zeigen sie ihre Vorteile.

Gibt es organische Batterien für den Heimgebrauch?

Aktuell nicht im Massenmarkt. Die Energiedichte von 50 bis 60 Wh/kg macht die Systeme für typische Hauskeller zu groß. Heimspeicher mit 5 bis 20 Kilowattstunden Kapazität setzen 2026 fast ausschließlich auf Lithium-Eisenphosphat. Für Mehrfamilienhäuser, Quartierspeicher oder gewerbliche Gebäude mit höherem Strombedarf sind organische Speicher dagegen eine reale Option.

Wo steht Deutschland beim Ausbau der Speichertechnologien?

Ende März 2026 waren laut Bundesverband Solarwirtschaft mehr als 2,4 Millionen Batteriespeicher mit einer Gesamtkapazität von über 27 Gigawattstunden in Deutschland installiert. Allein im März 2026 kamen knapp eine Gigawattstunde neue Kapazität hinzu – ein historischer Rekord. Großspeicher haben sich 2025 in der Neuinstallation mehr als verdoppelt. Der BSW-Solar fordert für die Energiewende einen Ausbau auf 100 GWh bis 2030.

Fazit: Organische Batterien als Baustein der Energiewende

Mit über einer Milliarde Euro Bewertung im April 2026 zeigt CMBlu, dass organische Batterien aus dem Forschungsstadium in die Industrialisierung übergegangen sind. Der 5-Gigawattstunden-Vertrag mit Uniper unterstreicht diese Entwicklung. Für Endverbraucher ändert sich kurzfristig wenig – Heimspeicher bleiben Lithium-Domäne. Doch für die Stromnetze, an denen wir alle hängen, könnten organische Großspeicher in den nächsten fünf Jahren zu einem entscheidenden Stabilitätsfaktor werden. Wer die Energiewende ernst nimmt, sollte die Entwicklung genau verfolgen: Eine deutsche Speichertechnologie, die ohne kritische Rohstoffe auskommt, ist mehr als eine Randnotiz – sie ist eine industriepolitische Chance.

Quellen und weiterführende Informationen

• BloombergNEF (2025): Energy Storage Market Outlook. about.bnef.com

• Bundesverband Solarwirtschaft (2026): Batteriespeicherkapazität binnen vier Jahren verfünffacht. solarwirtschaft.de

• BDEW (2025): Batteriegroßspeicher füllen eine Lücke in der Energiewende. bdew.de

• CMBlu Energy AG (2026): Organic-Solidflow-Technologie und Unternehmensangaben. cmblu.com

• Fraunhofer ISE (2026): Battery-Charts und Speicher-Marktdaten. ise.fraunhofer.de

• Fraunhofer ISI (2024): Roadmap Alternative Batterietechnologien. isi.fraunhofer.de

• Handelsblatt (2026): Batteriespeicheranbieter CMBlu ist eine Milliarde Euro wert. handelsblatt.com

• MEET Münster (2024): Aussagen zu Wirkungsgrad und Energiedichte von Redox-Flow-Batterien. uni-muenster.de/MEET

• pv magazine Deutschland (2022/2024): Berichte zu Solidflow-Batterien und Uniper-Kooperation. pv-magazine.de

• Wikipedia (2026): Redox-Flow-Batterie – Übersicht und Marktdaten. de.wikipedia.org