Vulkansteine als Energiespeicher?

Mögliche Lösung des Speicher-Problems

“Tanz auf dem Vulkan” titelte Sandra Enkhardt auf pv magazine. “Billiger als Batterien, schnell verfügbar und aus einfachem Material: Ein weltweit einmaliger Energiespeicher nimmt im Hamburger Hafen seine Arbeit auf. Das Herz des elektrothermischen Speichers ist ein Bunker mit Tausend Tonnen Vulkangestein,” textete Clemens Weiß auf energiezukunft. pv magazine: “In der Pilotanalage in Hamburg können 130 MWh Energie bis zu einer Woche gespeichert werden. Ziel der Projektpartner ist eine Speicherkapazität im Gigawattstunden-Bereich zu erreichen. Die beteiligten Partner sprechen von einer Weltpremiere”.


Von links: Michael Prinz, Geschäftsführer Hamburg Energie GmbH, Andreas Feicht, Staatssekretär im Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, Peter Tschentscher, Erster Bürgermeister der Freien und Hansestadt Hamburg, Markus Tacke, CEO Siemens Gamesa Renewable Energy und Gerhard Schmitz, Technische Universität Hamburg (TUHH) – Foto © Siemens-Gamesa

Weiß weiter: “‘Willkommen in der neuen Steinzeit’ steht auf Englisch in großen Buchstaben auf einer großen Betonwand. Sie gehört zu einem neuen, bunkerähnlichen Gebäude im Hamburger Hafen. Am 12.06.2919 stehen davor fünf Männer im Anzug, mit Warnweste und Bauhelm. Neben den Lettern an der Wand hängt ein großes Plakat, darauf steht: Siemens Gamesa, Hamburg Energie, Technische Universität Hamburg.

Das sind die drei Projektpartner dieses einzigartigen Projektes, gefördert vom Bundeswirtschaftsministerium. Elektrothermischer Energiespeicher, kurz ETES, heißt die Anlage mit zwei großen Bauten, die mit mehreren dicken Rohren verbunden sind. Das Ziel des Projektes ist simpel: Wenn mehr Wind- und Solarstrom erzeugt als gebraucht wird, soll der Speicher diesen zwischenspeichern und bei Bedarf wieder abgeben. Stromerzeugung und Stromnutzung sollen entkoppelt werden.

Das Ziel des Projektes ist simpel: Wenn mehr Wind- und Solarstrom erzeugt als gebraucht wird, soll der Speicher diesen zwischenspeichern und bei Bedarf wieder abgeben. Stromerzeugung und Stromnutzung sollen entkoppelt werden.

Glaubt man dem Bauherrn Siemens Gamesa, dann kann das dieser neuartige Energiespeicher ziemlich gut. Als Speichermedium dienen rund 1.000 Tonnen Vulkangestein. Ist zu viel Ökostrom im Netz, wird dieser mittels einer Widerstandsheizung und eines Gebläses in einen Heißluftstrom umgewandelt, der wiederum das Vulkangestein auf 750 Grad Celsius aufheizt. Soll Strom wieder ins Netz fließen, wird die als Wärme gespeicherte Energie mithilfe einer Dampfturbine in Strom umgewandelt.

Bis zu 130 Megawattstunden thermische Energie kann das System für rund eine Woche speichern. Damit lassen sich gut 12.000 Haushalte einen Tag lang mit Strom versorgen. Zudem bleibt die Speicherkapazität des Systems über die Ladezyklen hinweg konstant, verspricht Siemens Gamesa.

Billiger als große Batteriespeicher

Das sind beeindruckende Zahlen und teuer wird das Ganze auch nicht: Siemens Gamesa strebt Kosten für die Speicherung von weniger als 10 ct/kWh an. Mit der neuartigen Technologie könnten die Kosten auf einen Bruchteil gegenüber Batteriespeichern reduziert werden. Außerdem lässt sich die Anlage innerhalb weniger Minuten hochfahren und kann deshalb Sekundärregelleistung anbieten, also bei Engpässen schnell einspringen.

Ein zweites Leben für Kohlekraftwerke?

Die Hamburger Pilotanlage soll nun in der Praxis ausgiebig getestet werden. In naher Zukunft wolle man Speicherkapazität und Leistung deutlich erhöhen, so Siemens Gamesa, auf mehrere Gigawattstunden. Und noch eine andere Anwendungsmöglichkeit bietet der thermische Energiespeicher: Ausgediente Kohlekraftwerke könnten mithilfe der neuen Technologie zu kostengünstigen und leistungsfähigen Speichern für Ökostrom ausgebaut werden, heißt es. Bei dieser „Second-Live-Option“ würden bereits verbaute Komponenten wie Turbinen, Generatoren und der Netzanschluss weiterverwendet werden. cw

Wirkungsgrad unbekannt

Sandra Enkhardt: “Die Speicherkapazität des Systems bleibe über die Ladezyklen konstant, so Siemens Gamesa. Mit der Pilotanlage solle nun der Systembeweis des Speichers am Netz erbracht werden. Zugleich könne der Wärmespeicher für den Einsatz in kommerziellen Projekten ausgiebig getestet werden.

Siemens Gamesa habe das erklärte Ziel, in naher Zukunft in solchen Anlagen mehrere Gigawattstunden Energie zu speichern. Eine Gigawattstunde entspreche dem täglichen Stromverbrauch von rund 50.000 Haushalten. „Wir brauchen daher kostengünstige, effiziente und skalierbare Energiespeicher“, erklärte Feicht mit Blick auf die Umsetzung der Energiewende.

Angaben zu den Kosten und Wirkungsgrad des Wärmespeichers machte Siemens Gamesa nicht. Allerdings erklärte CEO Markus Tacke: „Unsere Technologie ermöglicht es, Strom für viele tausend Haushalte kostengünstig zu speichern.“  Der Energieversorger Hamburg Energie verantwortet bei dem „Future-Energy-Solutions-Projekt“, das vom Bundeswirtschaftsministerium gefördert wird, den Handel mit der Speicherenergie an den Strommärkten. Dabei geht es auch um die Entwicklung flexibler digitaler Leitsystem-Plattformen für virtuelle Kraftwerke, bei denen ein angeschlossener Wärmespeicher die Erneuerbaren zwischenspeichert, um den maximalen Ertrag zu erzielen. Die TU Hamburg ihrerseits erforscht die thermodynamischen Grundlagen der verwendeten Schüttgut-Technologie, wie es weiter hieß.

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