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Wärmespeicher für Windenergie

Wärmespeicher für Windenergie

Die Speicherung von überschüssigem Windstrom ist noch sehr teuer, wird aber wegen immer häufigerer Abschaltung von Windparks wegen Netzüberlastung immer wichtiger. An einem wirtschaftlichen Verfahren forschen gerade die Technische Universität Hamburg Harburg (TUHH), der städtische Energieversorger Hamburg Energie und der Hersteller Siemens.  Sie wollen einen Speicher errichten, indem sich Wärme speichern und bei Bedarf über eine Dampfturbine zurück in Strom umwandeln lässt. Die Wärme soll in einer Steinschüttung gelagert werden, die mit einem Isoliermantel geschützt ist. Das einfache Prinzip dieses Speichers verspreche einen äußerst kostengünstigen Aufbau, erklärten die Projektpartner.

Aktuell testet Siemens in Hamburg-Bergedorf einen Prototyp des Speichers mit dem Namen Future Energy Solution, kurz FES. Dort erforscht das Unternehmen gemeinsam mit Wissenschaftlern des Instituts für Thermofluiddynamik der TUHH das effiziente Laden und Entladen des Speichers. Das hängt u.a. von der Anordnung der Schüttung und der Form des umgebenden Isolierbehälters ab. Getestet wird der Speicher mit Temperaturen von über 600 Grad Celsius. Ähnlich wie ein Heißluftfön bringt ein elektrisch erhitzter Luftstrom die Steine auf Temperatur. Beim Ausspeichern erhitzen die heißen Steine wiederum den Luftstrom, der dann einen Dampfkessel beheizen soll. Dessen Druck soll eine eine Turbine mit Generator antreiben.

Die komplette Energieumwandelung vom Strom zu Wärme und wieder zurück zum Strom wollen die Forscher erstmals ab Frühjahr 2017 erproben. Dann entsteht ein vollständiger thermischer Speicher auf dem Gelände der Aluminiumhütte Trimet in Hamburg-Altenwerder. Die FES im Vollformat wird in einem Behälter mit rund 2.000 Kubikmetern Gestein etwa 36 Megawattstunden (MWh) an Energie speichern können. Über einen Kessel soll die darin gespeicherte Wärme so viel Dampf erzeugen, dass eine Siemens Kompakt-Dampfturbine damit bis zu 24 Stunden lang eine Leistung von bis zu 1,5 Megawatt Strom erzeugen kann. Die Forscher rechnen damit, bereits in diesem frühen Entwicklungsstadium einen Wirkungsgrad von rund 25 Prozent zu erzielen. Das Konzept bietet künftig ein Potential für Wirkungsgrade um 50 Prozent. Der Partner Hamburg Energie soll geeignete Vermarktungsmöglichkeiten für die Speicherenergie untersuchen.

Weil die Projektpartner mit erprobten thermischen Komponenten und einer seriengefertigten Dampfturbine arbeiten, wollen sie innerhalb weniger Jahre eine praxistaugliche Lösung anbieten.

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