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Norweger speichern Abwärme in deutschem Spezialbeton

Billingstad, Norwegen – Das norwegische Unternehmen Energynest hat gemeinsam mit dem deutschen Baustoff-Unternehmen Heidelbergcement einen Spezialbeton entwickelt, der hochgradige Abwärme zwischen 120 und etwa 500 Grad Celsius speichern kann. Ein Pilotprojekt in Masdar City läuft bereits. Die Potenziale sind enorm.

Die gespeicherte Energie kann später als Wärme genutzt oder zur Stromerzeugung eingesetzt werden. Der Wärmespeicher von Energynest ist nach Angaben des Unternehmens wartungsarm und günstiger als vergleichbare Systeme. Zudem kann er über viele Stunden Prozesswärme bereitstellen.

Pilotprojekt in Masdar City läuft erfolgreich

Der Wärmespeicher von Energynest verwende Beton als Speichermedium. Diese Wärme lässt vielfältig nutzen, z. B. als Prozesswärme, zur eigenen Stromerzeugung oder zur Stabilisierung ganzer Stromnetze. Erste Anwender des Speichers sind thermische Solarkraftwerke in Masdar City, in denen ein spezielles Thermoöl auf gut 450 °C aufgeheizt wird. Über einen Dampfkreislauf wird diese Hitze unmittelbar zur Stromerzeugung genutzt. Oder sie lässt sich im neu entwickelten Thermal Energy Storage (TES) von Energynest über viele Stunden speichern, um auch in Abend- und Nachtstunden die Turbinen anzutreiben und elektrischen Strom zu produzieren. Diesen Zweck erfüllt seit 2015 der Energynest-Pilotspeicher mit einer Kapazität von einer Megawattstunde (MWh) thermisch für das Sonnenwärmekraftwerk „Beam Down“ in der Ökostadt Masdar City bei Abu Dhabi.

„Ich habe viele Energiespeicher genau studiert“, sagt Dr. Steve Griffiths, Vizepräsident für Forschung am Masdar Institut. „Und der thermische Speicher von Energynest erfüllt exakt unsere Erwartungen.“ Von diesen Erfahrungen mitsamt der erfolgreichen Zertifizierung durch die DNV GL können nun auch Industriebetriebe mit hochgradiger Abwärme zwischen 120 und etwa 500 °C profitieren. Die Vorbereitungen für drei solarthermische Kraftwerksprojekte in den USA und im Mittleren Osten laufen. Technisch anspruchsvoller würden sich zwei Demonstrationsanlagen in der Industrie und Energiewirtschaft gestaltgen, die bis 2017 umgesetzt werden sollen. Der Schlüssel liegt im verwendeten Spezialbeton Heatcare, der mit Heidelbercement entwickelt wurde.

Spezialbeton besteht zu 75 Prozent aus Quartz

Der Beton besteht zu 75 Prozent aus Quartz (SiO2) und zu einem Viertel aus weiteren Additiven. Im Wärmespeicher umfasst der sehr kompakte Beton ein System aus Karbonstahlröhren, durch die eine Wärmeträgerflüssigkeit mit bis zu 160 bar Druck geleitet werden. Ein einziges Modul des Wärmespeichers von der Größe eines Standard-40-Fuß-Containers bietet eine Speicherkapazität von zwei Megawatt thermisch. Durch einen modularen Aufbaus kann eine Speicheranlage bis in den Gigawatt-Bereich skaliert werden.

„Unser Spezialbeton weist eine hohe Speicherkapazität und eine hohe Leitfähigkeit für Wärme auf“, sagt Energynest-CTO Pål Bergan, der an der Entwicklung beteiligt war. Zugleich dehnt sich der Beton beim Aufheizen ähnlich stark aus wie der Stahl der Wärmetauscherröhren. So werden Risse vermieden, welche die Effizienz des Wärmespeichers reduzieren könnten. Auf der Basis von Belastungsversuchen prognostiziert Energynest eine Lebensdauer des Speichers von mindestens 50 Jahren.

© IWR, 2016

10.06.2016

 



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