Energiewende
28.11.2017

Solarinstitut Jülich baut Hochtemperatur-Stromspeicher

Foto: FH Aachen
Hochtemperaturspeicher im Labor des Solar-Instituts Jülich

Der multifunktionale thermische Energiespeicher wandelt Strom in Wärme um – und zwar bei besonders hohen Temperaturen. Weil die Wärme wieder rückverstromt werden kann, sinken die Speicherkosten deutlich.

100 Grad Celsius: Das ist die Temperatur, bei der Power-to-Heat-Anlagen normalerweise Wärme aus Strom erzeugen und speichern. Zehnmal heißer wird es bei MultiTess, dem thermischen Stromspeicher des Solar-Instituts Jülich (SIJ) der FH Aachen. Der neu entwickelte Speicher erzeugt mit einer Art Kombination von Induktionsherd und Fön einen Luftstrom von bis zu 1.000 Grad. Dieser strömt durch einen keramischen Speicher, der die Wärme speichert und wieder abgibt.

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3-D-Modell des neuartigen Stromspeichers der FH Aachen
3-D-Modell des geplanten Stromspeichers
Quelle: Kraftanlagen München GmbH

Das Besondere: Die Wärme kann auch wieder rückverstromt werden, was bei herkömmlichen Power-to-Heat-Anlagen wegen der niedrigen Temperaturen unwirtschaftlich ist. Dadurch lassen sich die Speicherkosten deutlich senken, erklärt Ulf Herrmann, geschäftsführender Direktor des Solar-Instituts und Initiator im Gespräch mit dem magazin bizz energy. Weil der MultiTess auch Prozesswärme auf verschiedenen Temperaturniveaus bereitstellen kann, ist er multifunktional: Er eignet sich für verschiedene Industrieanwendungen sowie zum Heizen und Kühlen. Dadurch erreicht der Speicher einen Energienutzungsgrad von mehr als 80 Prozent. „Knapp die Hälfte davon ist als Strom nutzbar, der Rest ist Wärme“, sagt Herrmann.

Doch das ist nicht alles. „Wenn man den Speicher im großtechnischen Maßstab baut, könnte er auch an bereits vorhandene Kohle- und Gaskraftwerke angeschlossen werden.“ Dadurch ließen sich die Investitionskosten weiter senken.

Erster Speicher, der niemals versiegt

Kombiniert man MultiTess mit einer zusätzlichen Feuerung, könnte er auch bei längeren Sonnen- oder Windflauten die Strom- und Wärmeversorgung sicherstellen. Dies wäre ein wichtiger Beitrag zur Entwicklung saisonaler Speicher, um die nach wie vor gerungen wird. Nutze man bei der Feuerung dann noch einen regenerativen Brennstoff (etwa durch Power-to-Gas), dann sei der MultiTess quasi der erste Speicher, der niemals versiegt, sagt Herrmann.

Wenn er mit dem in Power-to-Gas-Anlagen entstehenden Brenngas befeuert wird, würde sich das Vorhalten oder der Neubau eines Gaskraftwerks erübrigen, erklärt der Professor. Der Strom würde also zunächst in Gas umgewandelt, dann in Wärme und schließlich wieder verstromt. Dies sei zwar mit hohen Verlusten beim Wirkungsgrad verbunden, räumt Herrmann ein. „Es gibt momentan aber noch keine bessere Lösung zur saisonalen Speicherung.“

1,8 Millionen Euro Förderung

Die langfristige Speicherung von Strom ist das zentrale Problem, das für ein Gelingen der Energiewende gelöst werden muss. Das SIJ forscht bereits seit Jahren an Strom- und Wärmespeichern, die unter anderem im Solarturm Jülich erprobt werden. MultiTess ist ein auf drei Jahre angelegtes Projekt der Hochschule mit einem Gesamtvolumen von rund 3,6 Millionen Euro. 1,8 Millionen Euro davon übernimmt das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie.

Mit an Bord bei dem Projekt sind der Industrieofenhersteller Otto Junker und das Planungsbüro B&S, die speziell für die Anwendung eine Elektroheizung nach dem Prinzip des Induktionsherds entwickeln. Weitere Projektpartner sind die Firma Dürr Systems, die den Wärmespeicher entwickelt, sowie Kraftanlagen München, die für die Gesamtanlagenplanung zuständig sind. „Nach drei Jahren Vorbereitung freuen wir uns nun, dass wir mit diesem starken Industriekonsortium den Zuschlag erhalten haben und nun endlich loslegen können“, sagt Herrmann.

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Jutta Maier
Keywords:
Power-to-Heat | Power-to-gas | Energiewende | Energiespeicher
Ressorts:
Technology

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