Energiespeicher verknüpfen Wärme – Strom – Verkehr

5. Stuttgarter DLR-EnergieSpeicherSymposium

Stuttgarter Energie Speicher Symposium 2016 - Bild © DLRDie Dekarbonisierung der Energieversorgung – sprich der Verzicht auf kohlenstoffhaltige Energieträger und der Ausbau der erneuerbaren Energien – ist ohne Speicher nicht denkbar. Beim fünften Stuttgarter EnergieSpeicherSymposium des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR)  diskutierten am 24.02.2016 mehr als 100 Vertreter aus Industrie, Politik und Wissenschaft über aktuelle Forschungsergebnisse auf dem Gebiet der Energiespeicher. Im Fokus standen Ansätze, wie Bereiche Wärme, Strom und Verkehr mit Hilfe von Speicher möglichst effizient verbunden werden können, um Energie bestmöglich zu nutzen. Das Symposium wird veranstaltet vom DLR-Institut für Technische Thermodynamik, das neue Speichertechnologien entwickelt und deren Integration in regionale, nationale und internationale Energiesysteme untersucht.

Wasserstoff zuverlässig tanken: Testanlage für PEM-Elektrolyse vorgestellt

Damit Wind- und Solar-Wasserstoff genauso zuverlässig getankt werden kann wie Benzin und Diesel heute, untersuchen und vergleichen die DLR-Energieforscher unterschiedliche Elektrolyseverfahren – direkt vor Ort an einer bereits existierenden Wasserstofftankstelle des Energieversorgers EnBW im Stuttgarter Osten.

Zähflüssiger Verkehr vor Windgeneratoren - Foto © Gerhard Hofmann, Agentur Zukunft 20150927_155332Bisher wird der dort benötigte Wasserstoff mittels alkalischer Elektrolyse bereitgestellt, einem technisch ausgereiften, langlebigen und zuverlässigen Verfahren. Zusätzlich zur existierenden Anlage bauen die DLR-Wissenschaftler eine Polymer-Membran-Elektrolyse (PEM-Elektrolyse) auf und erproben sie. “Die PEM-Elektrolyse hat unter anderem den Vorteil, dass sie von der Anlagengröße wesentlich kompakter ist und hoch dynamisch betrieben werden kann”, erklärt Projektleiter Dr. Fabian Burggraf. Alkalische Elektrolyseanlagen fahren am effizientesten unter kontinuierlicher Volllast. Im Gegensatz dazu können PEM-Elektrolyseanlagen schnell hoch- und runtergefahren, in unterschiedlichen Lastbereichen problemlos betrieben werden und auch einige Stunden Überlast verkraften. “Das sind alles sehr wichtige Eigenschaften, wenn wir in Zukunft Wasserstoff aus erneuerbaren, aber stark fluktuierenden Ressourcen wie Windkraft erzeugen wollen”, fasst Burggraf zusammen.

Sauerstoff - Wasserstoff - Foto ©dlr.deGleichzeitig handelt es sich um eine vergleichsweise junge Technologie mit erheblichem Forschungs- und Entwicklungsbedarf: So will das Team um Burggraf beispielsweise herausfinden, wie sich das PEM-System im Betrieb unter realistischen Bedingungen verhält und sich Komponenten hinsichtlich ihrer Leistung, Lebensdauer und Langzeitstabilität weiter verbessern lassen. Außerdem sollen beide Elektrolysearten in einem gekoppelten Betrieb bewertet und miteinander verglichen werden.Fabian Burggraf - Foto © dlr.de “Die Idee liegt nahe, beide Technologien zu verbinden, also die konstante Grundversorgung der Tankstelle mit Wasserstoff aus der alkalischen Elektrolyse abzudecken und die PEM-Elektrolyse für Spitzenlasten und als Puffer bei Bedarf dazu zu schalten”, erklärt Burggraf. Welche Steuerungs- und Regelungstechnik dazu notwendig ist und ob sich durch die Kopplung Synergien für den Praxiseinsatz schaffen lassen – diesen Fragen wollen die Wissenschaftler im Zuge dieses deutschlandweit einmaligen Projekts auf die Spur gehen.

Folgt: Szenarien der Versorgungssicherheit in Süddeutschland