Die Nestwärme nutzen

Energiespeicher für die Industrie

11.06.2016 Energiewende und Energiespeicher – die beiden Begriffe gehen im Grunde Hand in Hand. Wie die Energiewende aussehen soll, ist zumindest klar: Kohle-, Gas- und Atomkraftwerke abschalten (auch wenn es bei letzterem seitens EU ein paar widersprüchliche Aussagen gab).

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Der an dieser Stelle fehlende Strom soll dann künftig aus Quellen wie Sonne, Wind und Wasser entstehen. Von der reinen Energiemenge, die die regenerativen Technologien im zeitlichen Mittel bereitstellen können, ist das erst einmal kein Problem. Wäre da nicht die Sache mit der Versorgungssicherheit. Denn anders als klassische Kraftwerke, sind die „Brennstoffe“ hier nicht beliebig verfügbar. Was passiert, wenn die Sonne in der Nacht nicht scheint und am Horizont kein Lüftchen weht? Dann schlägt die Stunde der Energiespeicher.

Beton statt Lithium

Denn wenn tags zuvor die Sonne brennt und der Wind weht, steht potenziell mehr Energie zur Verfügung, als Industrie und Haushalte benötigen. Diesen Überschuss gilt es abzuernten und bis zur Abrufung in der energetischen Kornkammer zwischenzuspeichern. Wie ein solcher Energiespeicher aussehen kann, darüber gibt es unterschiedliche Interpretationen. Batterien sind zwar eine etablierte Technik, derzeit aber noch groß, schwer und vor allem teuer. Noch dazu neigen sie teils zu frühzeitigen Kapazitätsverlusten – ehemals euphorische Tesla-Fahrer wissen ein Lied davon zu singen. Andere Projekte, wie das der Hochschule Furtwangen, die mit hydraulischer Kraft gleich ganze Landmassen anheben und damit Hubarbeit bereitstellen will, lesen sich fast schon wie Science Fiction. Irgendwo dazwischen liegt das TES (Thermal Energy Storage) von Energy-Nest. Grundlage der Speichertechnik ist ein Heatcrete genannter Spezialbeton. Dieser ist laut Unternehmen in der Lage, thermische Energie über einen längeren Zeitraum ohne größere Verluste zu speichern. In einem Beispiel nennt der Anbieter eine Verlustrate von 1 % pro vergangenen Tag beziehungsweise eine Wärmewirkungsgrad-Rate von 95 %.

Flexibel durch Modularität

Ein TES-Modul besteht aus einem Gerüst von Stahlrohren, eingebettet in den Spezialbeton. Durch die Rohre leitet der Anwender dann Wasserdampf oder auch Thermalöl, das den Beton erhitzt. So kann der Betreiber pro Modul rund 1 MWh speichern und bei Bedarf wieder abrufen. Wie viele Module zum Einsatz kommen, ist dabei die Entscheidung des Betreibers. Der Charme der Technologie sind nicht zuletzt die Investitions- und Instandhaltungskosten: Gerade mal ein Zehntel der Kosten eines vergleichbaren Batteriesystems veranschlagt das Unternehmen pro TES-Modul; die Wartung fällt aufgrund fehlender beweglicher Bauteile entsprechend simpel aus. Hierdurch sollen die Betriebsausgaben rund 75 % geringer ausfallen als bei Lithium-Ionen-Lösungen. Und auch beim Thema Haltbarkeit hat die Beton-Rohr-Lösung der aktuellen Generation von Batterien etwas voraus: Mindestens 50 Jahre sollen die Systeme ohne Verschleißerscheinungen überstehen. Geeignet ist der Energiespeicher laut Entwickler für eine ganze Reihe Energieverteilungs-Systeme, beispielsweise Sonnenwärme-Kraftwerke (CSP), Waste Heat to Power (WHP), Power to Heat (P2H) sowie Elektrowärme-Energiespeicher. Tesla-Fahrer werden aber wahrscheinlich nicht auf die Beton-Lösung umsteigen können.

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Heftausgabe: Juni 2016

Über den Autor

Philip Bittermann, Redaktion
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