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News-Details Baustart in Hamburg-Altenwerder:

von Astrid Dose

Siemens Gamesa speichert Windenergie in heißen Steinen

Siemens-Speicher in Hamburg-Bergedorf (Siemens Gamesa Renewable Energy)
Siemens-Speicher in Hamburg-Bergedorf (Siemens Gamesa Renewable Energy)

Heiße Steine, coole Technologie: Nach rund drei Jahren Forschung in Hamburg-Bergedorf baut Siemens Gamesa Renewable Energy einen vollformatigen Speicher, der überschüssigen Windstrom in 600 Grad warmen Steinen lagert. Auf dem Gelände des Aluminiumherstellers Trimet Aluminium SE in Hamburg-Altenwerder entsteht jetzt das „Future Energy System – FES“. Der thermische Energiespeicher nutzt erstmals eine Kiesschüttung als Speicherbatterie. Rund 1.000 t Gesteinsmaterial erhitzt das System und hält so rund 30 MWh Strom bereit.

Mit Volldampf in die Rückverstromung

Über eine Dampfturbine lässt sich die Hitze zurück in Strom verwandeln. Sie bezieht ihren Dampf aus einem Wärmetauscher. Ein Generator mit 1,5 MW Leistung produziert bis zu 24 Stunden lang Strom. In diesem Zeitraum kann er rechnerisch 1.500 deutsche Haushalte versorgen oder rund 50 Elektroautos aufladen. Energiewirtschaftlicher Partner ist die Hamburg Energie GmbH, die den Speicher auf den Strommärkten erprobt. Erneuerbare Energien stehen bei reichlich Wind und Sonne in großen Mengen zur Verfügung – oft mehr, als die Stromnetze heute transportieren können. Speicher dienen dazu, produktionsschwache Zeiten zu puffern, wenn etwa Flaute und Dunkelheit herrscht. Viele Speichertechnologien bieten begrenzte Kapazitäten oder sind zu teuer. Siemens Gamesa entwickelt daher in einem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderten Projekt eine besonders kostengünstige Speichertechnologie: Überschüssige Windenergie lagert in der Steinschüttung, die mit einem Isoliermantel geschützt ist. Bei zusätzlichem Strombedarf springt die Dampfturbine an und wandelt die Wärmeenergie zurück in Strom.

Bewährte Technologie clever kombiniert

Das einfache Prinzip dieses Speichers basiert auf bekannten Komponenten in einer neuartigen Kombination. So kommen bei der Wandlung der elektrischen Energie in einem Heißluftstromlüfter und Heizelemente aus Großserienproduktion zum Einsatz. Ähnlich bei der Rückverstromung: Über einen hochdynamischen Siemens-Dampfkessel übernimmt eine serienmäßige Dampfturbine die Stromproduktion am Ende der Speicherkette. Die in einem Isolierbehälter verborgene Gesteinsschüttung ist der Kern der Innovation.

In dem Forschungsprojekt hat das Siemens Gamesa Team um Programmleiter Till Barmeier die thermodynamischen Grundlagen für eine hohe Speichereffizienz erforscht. Ein Wissenschaftler der TU Hamburg unterstützt das Projekt mit der Modellierung der Prozesse im Speicher. Vor allem die Form der Gesteinsschüttung hat das Projektteam immer wieder optimiert. Der Aufbau bei Trimet Aluminium SE folgt den neusten Erkenntnissen: Der in seiner Mitte bauchige Speicherbehälter verjüngt sich sowohl an seiner Einström- als auch an seiner Ausström-Öffnung. Der Koloss aus Stahlbeton wird mit einem Fassungsvermögen von etwa 800 Kubikmeter rund 1.000 Tonnen Gesteinsmaterial fassen und gegen Wärmeverluste mit einer meterdicken Isolierschicht umgeben sein.

Heiß auf Energie ab Frühjahr 2019

Siemens Gamesa rechnet mit rund einem Jahr Bauzeit für die FES-Anlage, die jetzt in Hamburg-Altenwerder errichtet wird und im Frühjahr 2019 in Betrieb gehen soll. Nach umfassenden Tests soll der neue Speicher gemeinsam mit der Hamburg Energie GmbH betrieben werden. „Nach Jahren der Erforschung freuen wir uns nun sehr, unsere FES-Technologie erstmals im größeren Maßstab errichten zu können“, sagt Programmleiter Barmeier. „Zusammen mit dem Kunden schaffen wir hier eine richtungweisende Speicheranlage, die als Vorstufe zu großen kommerziellen Anlagen gedacht ist.“ Mit dem Baustart erreicht Siemens Gamesa einen weiteren Meilenstein in der Forschung an einem der Schlüsselthemen der Energiewende: Erneuerbarer Strom wird dauerhaft verfügbar.

 

 

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