20 Reallabore der Energiewende ausgewählt

15 | HydroHub Fenne

  • Projekt: Reallabor Wasserstoff-Elektrolyse am EnergieHub Fenne
  • Thema: Sektorkopplung und Wasserstofftechnologien
  • Land: Saarland
  • Fokus: 17,5-Megawatt-Wasserstoff- PEM-Elektrolyse für Mobilität und Industrie
  • Koordinierung: STEAG GmbH

Das Reallabor HydroHub Fenne leistet einen Beitrag dazu, das Saarland als traditionsreichen Standort der Energiebranche weiterzuentwickeln. Wasserstoff, der aus grünem Strom hergestellt wird, steht dabei im Mittelpunkt. Somit erhält die aufgrund des Rückgangs der Kohle- und Stahlindustrie vom Strukturwandel betroffene Region eine neue wirtschaftliche Perspektive. Am Standort des STEAG-Kraftwerks Fenne in Völklingen produzieren die Projektpartner in Zeiten des Überangebots an Wind- und Sonnenenergie Wasserstoff. Dieser kann anschließend auf vielfältige Weise zum Einsatz kommen, durch die Verbindung von Strom- und Gasnetz, Industrie und Verkehr: So wird der Wasserstoff an nahegelegene Stahlunternehmen geliefert, die ihn für industriellen Prozesse benötigen. Er wird ins regionale Gasnetz eingespeist und versorgt zusätzlich öffentliche Wasserstofftankstellen im Saarland. Zudem kann der Wasserstoff später wieder in Strom verwandelt werden. Die Wärme, die bei der Erzeugung des Wasserstoffs entsteht, wird in das Netz des Fernwärmeverbund Saar (FVS) eingespeist.

16 | JenErgieReal

  • Projekt: Energieoptimiertes Reallabor Jena mittels in Echtzeit skalierbarer Energiespeicher
  • Thema: Energieoptimierte Quartiere
  • Land: Thüringen
  • Fokus: Großstadt
  • Koordinierung: Stadtwerke Jena Netze GmbH

Das Reallabor soll als Blaupause für die zukünftige Versorgung mit elektrischer und thermischer Energie dienen, wobei der Mobilitätssektor als Bindeglied fungiert. In JenErgieReal soll gezeigt werden, wie man die verschiedenen Akteure im Energiesystem – Erzeuger, Verbraucher, Speicher – intelligent miteinander koppeln kann und so die Lastverteilung im Netz flexibel steuert. Dazu sollen mehrere elektrische Großspeicher in der Stadt Jena installiert werden. Diese sind virtuell über eine IKT-Plattform verbunden. Die Projektpartner untersuchen verschiedene Ansätze: Quartiersspeicher sowie netzdienliche Energie- speicher werden mit KWK-Anlagen und Ladesäulen kombiniert. Dadurch soll Netzausbau, beispielsweise für entstehende E-Bus-Linien, vermieden werden. Gleichzeitig soll eine Nachnutzung von Abwärme aus den resultierenden Schnellladevorgängen erfolgen. Und: Projektbegleitend werden die Integration in die Stadtentwicklung sowie die Akzeptanzkriterien der Systemnutzer untersucht. Nach Prototypentwicklung und Feldtest sollen die Ergebnisse der Öffentlichkeit vorgestellt werden.

17 | Reallabor Lausitz

  • Projekt: Reallabor der Energiewende in der Lausitz – Energieeffizientes Bauen und Versorgen im Kontext des Strukturwandels
  • Thema: Energieoptimierte Quartiere
  • Land: Brandenburg
  • Fokus: Kleinstadt, Mittelstadt, Großstadt
  • Koordinierung: Stadt Cottbus

Die Energieerzeugung im Lausitzer Revier basiert bislang auf fossilen Energiequellen. Damit sich die Region als energie- wirtschaftlicher Standort halten kann, sind Alternativen zur kohlebasierten Wärme- und Stromversorgung gefragt. Konzepte zu CO2-armen Quartieren sowie emissionsarmen Verkehr sollen erprobt werden. Gleichzeitig gilt es, die wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Auswirkungen des Strukturwandels in der Region zu berücksichtigen. Dieser Herausforderung stellen sich regionale Akteure im Reallabor Lausitz. Kernidee ist, energiewirtschaftliche Stakeholder zusammenzubringen, die Investitionsentscheidungen in ihren Institutionen befördern sollen. In insgesamt 13 Teilprojekten – aufgeteilt auf die Städte Cottbus, Spremberg, Lübbenau und Lübben – sollen Pilotlösungen Anreize für Teilhabe bieten, den Hemmnisabbau in der Region befördern und die Machbarkeit innovativer Lösungen aufzeigen. Dabei spielen Maßnahmen zur Digitalisierung eine wichtige Rolle.

18 | RefLau

  • Projekt: Referenzkraftwerk Lausitz
  • Thema: Sektorkopplung und Wasserstofftechnologien
  • Land: Brandenburg
  • Fokus: 10-Megawatt-PEM-Elektrolyse, 500 MWh Wasserstoffspeicher, 7,9 MW Gasturbine, 2 MW Superkondensator, 2 MW Li-Batterie und 2 MW Brennstoffzelle
  • Koordinierung: Zweckverband Industriepark Schwarze Pumpe

Der Wandel des deutschen Energiesystems stellt viele Regionen vor große Herausforderungen. Als Kraftwerks- und Industriestandort treibt die Lausitz den Strukturwandel mit innovativen Konzepten voran, um Arbeitsplätze zu sichern und den Energiestandort durch technologischen Wandel zu erneuern. Im Reallabor Referenzkraftwerk Lausitz will das Konsortium Schlüsseltechnologien der Energieversorgung mit erneuerbaren Energien und Wasserstoff als chemischem Speicher in der Praxis erproben und den Umbau zu einer CO2-neutralen, sektorübergreifenden Energieversorgung beschleunigen. Mit einem Referenzkraftwerk unter Nutzung erneuerbarer Energien sollen Strom und Wärme für alle Sektoren bereitgestellt werden. Wasserstoff soll für Verkehr und Industrie verfügbar gemacht und in das bestehende Erdgasnetz eingespeist werden. Zudem wollen die Partner gesetzliche und regulatorische Hürden, die einen wirtschaftlichen Betrieb bei der Kombination der verschiedenen Technologien erschweren, identifizieren und durch konkrete Anpassungen des regulatorischen Rahmens abbauen.

19 | StoreToPower

  • Projekt: Stromspeicherung in Hochtemperatur-Wärmespeicherkraftwerken
  • Thema: Großskalige Energiespeicher im Stromsektor
  • Land: Nordrhein-Westfalen (2 alternative Standorte: Bergheim oder Weisweiler)
  • Fokus: 30-Megawattstunden-Flüssigsalzspeicher
  • Koordinierung: RWE Power AG

In dem Maße, wie fossil befeuerte Kraftwerke durch EE-Anlagen ersetzt werden, muss das Energiesystem an die fluk- tuierende Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien angepasst werden. Dazu muss in Spitzenzeiten der Stromerzeugung aus Windenergie- und PV-Anlagen erneuerbarer Strom gespeichert und später wieder an das Netz abgegeben werden. Im Reallabor StoreToPower geht es um die Entwicklung eines Wärmespeicherkraftwerks. Das Konsortium nutzt dabei die Infrastruktur eines Braunkohlekraftwerks. In einem Wärmespeichermodul wird Strom genutzt, um flüssiges Salz bis 560 Grad Celsius zu erhitzen. Bei erhöhtem Strombedarf wird mit der Salzschmelze Dampf erzeugt, der wieder zur Stromerzeugung in der Turbine des Kraftwerks verwendet wird. So kann ein Teil des mit Kohle erzeugten Dampfs ersetzt und die CO2-Bilanz des Kraftwerks verbessert werden. Die Pilotanlage lässt sich schrittweise um weitere Module erweitern und kann dann nach Auslaufen der Kohlenutzung auch im reinen Speicherbetrieb laufen. Das Projekt bietet damit eine wichtige Grundlage zur Transformation durch nachhaltige Nutzung von Kraftwerksstandorten.

20 | TransUrbanNRW

  • Projekt: Transformation der netzgebundenen, urbanen Wärme- und Kälteversorgung mit intersekto- ralen Power-2-Heat Lösungen als Beitrag zum Strukturwandel in den Kohlerevieren NRWs
  • Thema: Energieoptimierte Quartiere
  • Land: Nordrhein-Westfalen
  • Fokus: Mittelstadt, Großstadt
  • Koordinierung: E.ON Energy Solutions GmbH

Das Reallabor TransUrbanNRW transformiert die Wärmeversorgung an fünf Standorten in Nordrhein-Westfalen. Bisher werden die von Braunkohleabbau geprägten Quartiere über Fernwärmenetze versorgt. Im Reallabor setzt das Konsortium auf Wärmenetze der fünften Generation, die erneuerbare Energien und Abwärme auf allen Temperaturniveaus einbinden. Wärmenetze der fünften Generation fungieren als eine Energieplattform für Prosumer. Der notwendige Erzeugungsmix für die Wärme- und Kältebereitstellung kann bei diesen Wärmenetzen aus fossilen und CO2-freien Erzeugungskapazitäten synthetisiert werden. Dies ermöglicht einen schrittweisen Umbau von der heutigen fossilen Erzeugung in eine strombasierte und zunehmend regenerative Wärme- und Kältebereitstellung. Im Zuge des Kohleausstiegs wandelt sich damit die Rolle des klassischen Fernwärmeversorgungsunternehmens zu Energieplattformanbietern für Wärme, Kälte, Strom und Mobilität.

->Quellen und weitere Informationen: