Stadt Stuttgart soll ihren eigenen Windpark bekommen
Könnte sich eine Stadt mittels Kleinwindanlagen selbst mit Strom versorgen? Stuttgarter Wissenschaftler wollen genau das herausfinden.
Durch die Häuserschluchten der Landeshauptstadt Stuttgart weht stets ein kleiner Wind. Den wollen die Forscher des Promotionskollegs "Windy Cities" nutzen.
Foto: Marijan Murat/dpa
Wenn neue Windparks entstehen, kommt das bei der Bevölkerung nicht immer gut an. Hochspannungsleitungen, die den Strom von den Windparks des Nordens gen Süden transportieren, sind auch nicht beliebter. Das Promotionskolleg „Windy Cities“ der Universität Stuttgart, der Hochschule für Technik Stuttgart (HFT) und der Hochschule Esslingen verfolgt daher eine alternative Lösung. Es setzt auf lokale Kleinwinde, die es in jeder Stadt entlang der Häuser gibt.
Megathemen Konversion und Speicherung betroffen
Diese Thermiken wollen die Wissenschaftler mit Hilfe von Kleinwindkraftanlagen für die dezentrale Stromversorgung in urbanen Räumen nutzen. Bis diese Kleinwindkraftanlagen aber wirtschaftlich arbeiten können, gibt es noch einiges zu tun.
Eine besondere Herausforderung sehen die Forscher in den je nach Windstärke und Verbrauch fluktuierenden Energiemengen, die eine Herausforderung für die Netzstabilität und die Speichertechnologien darstellen. Deshalb soll im Rahmen von „Windy Cities“ das Zusammenspiel zwischen der Umwandlung von Wind in Strom (Konversion) und der intelligenten Speicherung in urbaner Umgebung untersucht werden.
Dynamische Simulation soll Vorhersage ermöglichen
Der Universität Stuttgart zufolge wollen die Forscher eine Simulation von Gebäuden und Stromnetzen auf der Basis eines 3D-Stadtquartiermodells entwickeln, mit der sich der Strombedarf eines Stadtviertels sowie die Stromerzeugung in den nächsten 24 Stunden präzise vorhersagen lassen. Diese Simulation soll mit einem intelligenten Stromzähler (Smart-Meter-System) gekoppelt werden, der den aktuellen Energieverbrauch erfasst.
Das auf diese Weise prognostizierte Lastprofil soll dann genutzt werden, um das Laden und Entladen, beziehungsweise den Betrieb der Speichermedien, zu optimieren. Primäres Ziel sei, den Eigenenergiebedarf der beteiligten Gebäude zu decken und die Einspeisung von Stromspitzen in das Stromnetz zu minimieren.
Wasserstoff-Batterie in der Entwicklung
Nun sind die Speichertechnologien, die bislang in der Energieerzeugung zum Einsatz kommen, auf große Strommengen ausgerichtet. In einem weiteren Teilprojekt sollen daher neuartige chemische Speicher entwickelt werden, die sich für die Energieproduktion von Kleinwindanlagen eignen. Zu diesem Zweck wollen die Forscher den Prototypen einer Wasserstoff-Batterie, der an der Universität Stuttgart entstanden ist, weiterentwickeln. Und zwar zu Mikroreaktoren, die sich parallel und in Serie verschalten lassen, und die einzeln ansteuerbar sind.
Nach Aussagen der Universität Stuttgart ist Wasserstoff in Verbindung mit der Rückverstromung über Wasserstoffbrennstoffzellen ein besonders attraktiver Energieträger: er erreicht eine hohe Speicherdichte, bildet den Kreislauf aus Energiekonversion, Speicherung und Bereitstellung optimal ab und hinterlässt einen geringen CO2-Fußabdruck.
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