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Forscher bauen Energiespeicher im Kraftwerksmaßstab

© DLR e.V.© DLR e.V.

Köln - In einem nachhaltigen Energiesystem sind Energiespeicher für die Integration von erneuerbaren Energien von existentieller Bedeutung. Bislang fehlen jedoch ortsunabhängige und kostengünstige Speicher im Kraftwerksmaßstab. Das soll sich ändern.

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), die Universität Stuttgart und das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) beabsichtigen den gemeinsamen Bau der Forschungsanlage NADINE (Nationaler Demonstrator für Isentrope Energiespeicher) an den Standorten Stuttgart und Karlsruhe, um kostengünstige, wärmebasiert arbeitende Energiespeicher zu entwickeln.

Drei Forschungseinrichtungen arbeiten an neuen Energiespeichern im Kraftwerksmaßstab
Ziel der Forschungsarbeiten sind Energiespeicher, die große Mengen an elektrischer Energie aufnehmen und wieder abgeben können. Zwar ist die Speicherung von elektrischer Energie im Gigawattstunden-Maßstab mit Pumpspeicherkraftwerken und Batteriespeichern prinzipiell bereits heute möglich. Allerdings können in Deutschland kaum weitere Pumpspeicherkraftwerke gebaut werden, Batteriespeicher in dieser Größenordnung sind derzeit zu teuer und nicht langlebig genug, teilte das DLR mit.

Entwicklung von wärmebasierten Energiespeichern

Das hinter der Forschungsanlage NADINE stehende Konzept sieht vor, flexible und nahezu verlustfreie Energiespeicher zu entwickeln, so genannte isentrope Speicher. Als isentrop wird ein Prozess bezeichnet, der in einem abgeschlossenen System stattfindet, bei dem es zu keinen Wärme- oder Materieaustausch mit der Umgebung kommt. Zwecks Realisierung haben nun drei Forschungseinrichtungen am 8. Oktober 2018 ihre Zusammenarbeit für den Aufbau der Infrastruktur in Stuttgart und Karlsruhe vereinbart. Das Design der Forschungsanlage wird im Rahmen eines 18-monatigen Projekts mit Start am 1. Januar 2018 erarbeitet. Das Designprojekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) sowie vom Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau des Landes Baden-Württemberg gefördert.

Carnot-Batterien: Strom-Wärme-Strom-Speicher
Im Zentrum der Forschungsaktivitäten stehen "Carnot-Batterien" (Power-to-Heat-to-Power). Hier wird Strom durch Hochtemperaturwärmepumpen in Wärme umgewandelt, die Wärme preiswert gespeichert und bei Bedarf mittels eines Wärmekraftprozesses rückverstromt. Mit ihrer Forschung wollen die an NADINE beteiligten Wissenschaftler langfristig demonstrieren, dass Carnot-Batterien den Strom mit einem Wirkungsgrad von bis zu 70 Prozent speichern können. Wärmepumpen- und Wärmespeichertechnologien können zudem dazu beitragen, Kohlekraftwerke zu Wärmespeicherkraftwerken umzubauen, so wie es die Bundesregierung im Koalitionsvertrag als Beitrag zum Klimaschutz vorgesehen hat.

© IWR, 2018


09.10.2018