Speichertechnologien

Wenn aus Wind Wasserstoff wird

Für Tim Brandt ist die Energiewende seit seiner Kindheit in seiner Heimatregion
rund um Brunsbüttel präsent: "Nun geht es in meiner Generation darum, den nächsten Schritt, den Weg der Speicherung, zu begleiten", sagt der 26-Jährige. Als einer von vier Geschäftsführern der Wind to Gas Energy GmbH & Co. KG arbeitet Brandt deshalb an der Frage, wie überschüssiger Strom gespeichert werden kann.
Speichercontainer der Wind to Gas Energy GmbH in Brunsbüttel
© Wind to Gas Energy GmbH & Co. KG
Jüngst ist die Testphase für einen Batteriespeicher erfolgreich gelaufen: Zwei große Lithium-Ionen- Batterien behalten nicht gebrauchten Strom zurück und speisen ihn bei Engpässen wieder ins Netz. Der Strom fließt über einen Transformator in die Wechselrichter und dann in die Speichercontainer - oder umgekehrt wieder in das Netz. Nach dem erfolgreichen Probelauf soll der Betrieb nun kurzfristig aufgenommen werden. Im Frühjahr soll zudem eine Power-to-Gas-Anlage aufgebaut werden, die Windstrom in Wasserstoff umwandelt.
Ein anderes Prinzip ist die Wasserstoffgewinnung durch Elektrolyse. Diese haben die H&R Ölwerke Schindler in Hamburg im großen Stil realisiert. Im November 2017 wurde die "weltgrößte regelflexible Elektrolyse-Wasserstoff-Anlage" in Hamburg-Neuhof eingeweiht. "Regelflexibel" steht für die kurzfristige Nutzung von Mehrangeboten aus der Stromproduktion zur Herstellung von Wasserstoff. Zehn Millionen Euro wurden investiert. Der Elektrolyseur verfügt über eine elektrische Leistung von fünf Megawatt und soll jährlich mehrere 100 Tonnen Wasserstoff produzieren. Dieser soll in der Raffinerie als Ressource wertschöpfend zur Gewinnung von Paraffinen eingesetzt werden. Geschäftsführer Niels H. Hansen betont unter dem Stichwort Sektorenkopplung die Bedeutung der Verknüpfung des Energiesektors Strom mit einer stofflichen Verwendbarkeit des Wasserstoffs im industriellen Maßstab.
Wärme im Boden
An der Christian- Albrechts-Universität in Kiel beschäftigen sich Wissenschaftler des Forschungsprojekts Angus mit der Wärmespeicherung im Boden. Über Warmwasserkessel kann Stromüberschuss aus Windkraft wie bei einem Tauchsieder zur Wärmeerzeugung genutzt werden: "Diese kann im Gegensatz zu Strom ohne weitere Umwandlung gespeichert werden", erklärt Professor Dr. Sebastian Bauer. Auch solarthermisch gewonnene Wärme oder industrielle Abwärme kann im Boden gelagert und zu Heizzwecken verwendet werden. "Es gibt grundsätzlich zwei Technologien der Wärmespeicherung im geologischen Untergrund", erläutert Bauer.
"Bei einem Aquifer- Wärmespeicher ist eine hydraulisch gut leitende Schicht im Untergrund Voraussetzung, in die das erwärmte Wasser vermittels einer Brunnen-Doublette eingegeben und wieder entnommen werden kann. Für einen Bohrlochwärmespeicher wird Wärme mittels Erdwärmesonden, in denen ein Wärmeträgerfluid zirkuliert wird, mit dem Untergrund rein konduktiv ausgetauscht. Geologische Wärmespeicher können sehr große Kapazitäten erreichen und sind somit als saisonale Wärmespeicher geeignet." Das Interesse am Projekt sei groß, es seien aber technische und ökonomische Fragen offen, ebenso wie die Bewertung der Umweltauswirkungen im Untergrund, so Bauer.
Astrid Jabs
Veröffentlicht am 2. Februar 2018