Puffer für Windstrom 18.10.2016, 09:57 Uhr

Ein Steinhaufen wird zur Batterie

In Hamburg werden Stromanbietern demnächst extra Steine in den Weg gelegt. Was das soll? Die Steine sollen überschüssigen Strom speichern, nachdem er in hochwertige Wärme umgewandelt wurde. Bei Bedarf wird die heiße Energie in Strom zurückverwandelt.

Siemens baut gemeinsam mit Forschern der Technischen Universität Hamburg-Harburg einen Speicher für überschüssigen Wind- und Solarstrom. Er besteht aus Natursteinen, die wärmeisoliert werden.

Siemens baut gemeinsam mit Forschern der Technischen Universität Hamburg-Harburg einen Speicher für überschüssigen Wind- und Solarstrom. Er besteht aus Natursteinen, die wärmeisoliert werden.

Foto: Siemens

Siemens baut gemeinsam mit Forschern der Technischen Universität Hamburg-Harburg einen Speicher für überschüssigen Wind- und Solarstrom, der konkurrenzlos günstig ist. Die elektrische Energie wird in heiße Luft umgewandelt, die einen schlichten Haufen Natursteine auf eine Temperatur von mehr als 600 °C erhitzt. Damit die Wärme nicht verlorengeht ist der Speicher optimal wärmeisoliert.

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Um die gespeicherte Energie bei Strommangel zu nutzen, wird Luft durch die Schüttung gepresst. Sie erhitzt sich und gibt ihre Energie in einem Wärmetauscher an einen Wasser-Dampf-Kreislauf ab. „Weil wir hier mit erprobten thermischen Komponenten und einer seriengefertigten Dampfturbine arbeiten, können wir innerhalb weniger Jahre eine praxistaugliche Lösung anbieten“, sagt Siemens Projektleiter Till Barmeier. Denn der erzeugte Dampf hat die gleichen Eigenschaften wie der in einem Kohlekraftwerk.

Besser als Wasser und Flüssigsalz

Wasser und flüssiges Salz speichern pro Volumeneinheit zwar mehr Energie. Doch Steine haben entscheidende Vorteile: Sie lassen sich im Gegensatz zu Wasser drucklos auf die gewünschte Temperatur bringen. Mit Salz wiederum lassen sich nur relativ niedrige Temperaturen erreichen, die ausschliesslich in teuren Spezial-Turbogeneratoren genutzt werden können.

Speicher für 36 Megawattstunden

Bereits experimentiert haben die Entwickler an einem wärmeisolierten Steinhaufen in Hamburg-Bergedorf. Sie wollten herausfinden, wie er sich erhitzen lässt und wie die gespeicherte Wärme wieder ausgekoppelt werden kann. Die gespeicherte Wärmeenergie wird dort noch nicht zu Stromerzeugung genutzt.

Der in Hamburg entwickelte thermische Speicher für Windenergie ist ein Gemeinschaftsprojekt von Siemens, Hamburg Energie und der TUHH. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie fördert die Forschung.

Der in Hamburg entwickelte thermische Speicher für Windenergie ist ein Gemeinschaftsprojekt von Siemens, Hamburg Energie und der TUHH. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie fördert die Forschung.

Quelle: Siemens

Nachdem diese Tests erfolgreich abgeschlossen werden konnten, steht jetzt der Bau eines kompletten Speichers auf dem Gelände der Aluminiumhütte Trimet in Hamburg-Altenwerder auf dem Programm. Im Herbst nächsten Jahres soll die Anlage in Betrieb gehen. Geplant ist ein Behälter mit einem Volumen von 2000 Kubikmetern. Darin lassen sich 36 MWh speichern. Das ist zwar nur der durchschnittliche Jahresstromverbrauch von zehn Haushalten. Doch der Speicher kann Dutzende oder gar mehr als 100 Mal pro Jahr aufgeladen und in Schwachstromzeiten wieder genutzt werden.

Batterien sind viel teurer

Die derzeit größten Puffer für überschüssigen Strom sind Pumpspeicherkraftwerke. Wasser wird in ein hoch gelegenes Becken gepumpt, wenn es an Verbrauchern fehlt. In Schwachstromzeiten stürzt es wieder zu Tal und treibt dabei Turbogeneratoren an. Eine weitere Möglichkeit ist die Zwischenspeicherung in Batterien, die allerdings sehr teuer sind. Trotzdem rentieren sie sich, denn die Netzbetreiber zahlen in Schwachstromzeiten schon mal mehr als einen Euro pro kWh. An der Börse kostet Strom dagegen meist weniger als vier Cent pro kWh.

Ein Beitrag von:

  • Wolfgang Kempkens

    Wolfgang Kempkens studierte an der RWTH Aachen Elektrotechnik und schloss mit dem Diplom ab. Er arbeitete bei einer Tageszeitung und einem Magazin, ehe er sich als freier Journalist etablierte. Er beschäftigt sich vor allem mit Umwelt-, Energie- und Technikthemen.

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