Energie & Utilities

Neuer Energiespeicher in Hamburg

16.07.2019 Willkommen in der neuen Steinzeit – grüßt ein stilisiertes Mammut seit Juni 2019 von einem bunkerartigen Betonklotz im Industriegebiet von Hamburg-Altenwerder. Doch das pelzige Rüsseltier markiert nicht etwa eine archäologische Grabung, sondern das Herz eines neuen elektrothermischen Energiespeichers, kurz: ETES.

Entscheider-Facts

  • Elektrothermische Energiespeicher können Ökostrom kostengünstig und mit konstanter Kapazität speichern.
  • Die Energie wird bei Überschuss in Form von Wärme in Gesteinsschüttungen gespeichert. Dampfturbinen wandeln die Wärme bei Nachfragespitzen wieder zurück in Strom.
  • Eine Pilotanlage demonstriert das Prinzip und deckt mit ihrer Kapazität den Tagesbedarf für 12.000 Haushalte.

Hot lava on the Big Island of Hawaii

Vulkangestein wird in der neuen Anlage in Hamburg als Hochtemperatur-Wärmespeicher genutzt. Bild: shanemyersphoto – AdobeStock

Mit der über 20 Millionen Euro teuren Anlage will der Windanlagenbauer Siemens Gamesa den Beweis erbringen, dass sich Ökostrom kostengünstig in Form von Wärme speichern lässt.

Die auf dem Erwärmen von Vulkangestein basierende Technik soll ein Grundproblem der Energiewende lösen: Die wirtschaftliche Speicherung von Strom. Denn der Wärmespeicher nimmt überschüssigen Wind- und Solarstrom bis zu 20-mal kostengünstiger auf als elektrochemische Batterien.

Und das geht so: Rund 1.000 Tonnen Vulkangestein werden per Heißluft auf rund 750 °C aufgeheizt. Die heiße Luft wird über eine Widerstandsheizung und ein Gebläse erzeugt. Der poröse Stein kann bis zu 130 MWh thermische Energie rund eine Woche lang speichern.

Mithilfe einer Dampfturbine kann die gespeicherte Energie bei Nachfragespitzen oder an Tagen ohne Wind- und Sonnenstrom wieder zurückverstromt werden.

Strom für 12.000 Haushalte

Wirkungsgrad

Wirkungsgrade des Wärmespeichers. Bild:Siemens Gamesa

Gegenüber Batterien hat der Wärmespeicher gleich mehrere Vorteile: Er ist nicht nur billig, sondern die Speicherkapazität des Vulkangesteins bleibt unabhängig von der Zahl der Ladezyklen konstant. „Mit der Inbetriebnahme unserer ETES-Pilotanlage haben wir einen wichtigen Meilenstein auf dem Weg zur Einführung leistungsfähiger Energiespeichersysteme erreicht. Unsere Technologie ermöglicht es, Strom für viele Tausend Haushalte kostengünstig zu speichern“, sagt Markus Tacke, CEO von Siemens Gamesa Renewable Energy. Mit der in Hamburg installierten Kapazität können 12.000 Haushalte einen Tag lang versorgt werden. Doch das Energieunternehmen plant bereits größer: In Zukunft will Siemens Gamesa Gesteinsspeicher mit mehreren Gigawatt Leistung bauen. Denn je größer der Speicher, desto höher ist der Anteil an wieder verstrombarer Wärme und desto geringer die Kosten pro gespeicherter Kilowattstunde. Diese sollen künftig auf weniger als zehn Cent fallen.

Zweites Leben für Kohlekraftwerke

Das Institut für Technische Thermodynamik der Technischen Universität Hamburg und das lokale Energieversorgungsunternehmen Hamburg Energie sind Partner in dem Projekt, das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert wird. Die TU Hamburg erforscht die thermodynamischen Grundlagen der eingesetzten Schüttguttechnologie. Die Technologie könnte sogar stillgelegten Kohle- und Gaskraftwerken zu einem zweiten Leben verhelfen: Da das System auf Standardkomponenten aufbaut, könnten diese in grüne Speicher umgewandelt werden: Die Kohlefeuerung würde dann durch einen Hochtemperaturspeicher ersetzt. Und so könnte die neue Steinzeit auch den fossilen Kraftwerksdinosauriern neues Leben einhauchen.

 

Heftausgabe: Juli/2019
Armin Scheuermann ist Chefredakteur der CHEMIE TECHNIK

Über den Autor

Armin Scheuermann ist Chefredakteur der CHEMIE TECHNIK
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