Hochtemperaturspeicher für Ökostrom
Wirkungsgrad soll um 80% liegen
Wind- und Solarenergie fällt auch an, wenn man sie nicht braucht. Und in windstiller Nacht erzeugen weder PV- noch Windkraftanlagen Strom. Soll die Energiewende gelingen, benötigt man deshalb Speicher, die die stark schwankende Einspeisung von Strom ausgleichen und das Stromnetz stabilisieren. Dafür gibt es verschiedene Technologien, zum Beispiel Batterie- oder Pumpspeicherkraftwerke.
Eine Alternative besteht darin, Energie als Wärme zu speichern. Eine Arbeitsgruppe von Stefan Lechner, Professor am Zentrum für Energietechnik und Energiemanagement der TH Mittelhessen, will hierfür einen neuartigen Hochtemperaturspeicher entwickeln. Elektrische Heizelemente erzeugen dabei Wärme von bis zu 1200°C. Diese wird in Keramikelementen gespeichert. Bei Bedarf wird sie über eine Gasturbine in Strom und Heizenergie umgewandelt. Mit diesem Verfahren werden 80% der Ausgangsenergie nutzbar sein.
Forschungsschwerpunkte des Projekts liegen unter anderem auf Fragen der optimalen Geometrie des Speichers und der Integration der Heizelemente in den aus keramischen Formsteinen bestehenden Speicherblock. Bestimmte Bauteile wie zum Beispiel Turbinenlaufräder oder Keramikkomponenten wollen die Wissenschaftler mit Verfahren der Lasertechnik fertigen, um die Gesamteffizienz der Anlage zu verbessern.
Die Kooperationspartner werden auf dem Betriebsgelände der Stadtwerke Giessen eine Demonstrationsanlage mit einer Speicherkapazität von 1750 kWh aufbauen. Grossanlagen mit deutlich höherer Kapazität von bis zu 100 MWh sind möglich. Diese Energiemenge böte über 10000 Haushalten einen Tag lang genügend Strom.
Lechner sieht das Hochtemperatur-Speichersystem zukünftig als einen wichtigen Baustein für eine energieeffiziente Stadt. «Durch die unkomplizierte Einspeicherung erneuerbarer Energien in Zeiten hoher Produktion und eine zeitversetzte Rückgewinnung von Strom und Wärme können ganze städtische Quartiere versorgt werden. Das System liefert Energie für Haushalte, Gewerbe und auch Elektrofahrzeuge.» Im Vergleich zu anderen Technologien sei die Kapazität der Hochtemperaturspeicher zudem kostengünstig skalierbar.
18.10.2017
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