Strom auf Vorrat- Intelligente Speichertechniken

IndustrIedIenste | WIndenergIe Strom auf Vorrat Die Ausbeute von Windenergie schwankt. Intelligente Speichertechnik könnte die Energieversorgung stabilisieren. Wissenschaftler arbeiten mit Hochdruck an Lösungen W indenergie steht nur unregelmäßig zur Verfü­ Anlagen ist jedoch gering – der Wirkungsgrad von Huntorf gung. Dieser Umstand liefert Skeptikern Erneuer­ liegt gerade mal bei 42 Prozent. Der Grund: Wird die Luft barer Energien stets Munition. Schließlich benö­ verdichtet, müssen die Kompressoren unter Einsatz fossiler tige eine moderne Industriegesellschaft eine verlässliche Brennstoffe stark gekühlt werden; passiert die Luft dann Energieversorgung: Nur mithilfe konventioneller Kraft­ die Turbinen, müssen diese erhitzt werden, da sie sonst werke könnten die bei Windflauten entstehenden Lücken durch den starken Druckabfall sofort vereisen würden. geschlossen werden. Wissenschaftler arbeiten seit Jahren Für die EnBW­Anlage wollen die Techniker eine Me­ an den unterschiedlichsten Konzepten, um die durch Wind­ thode entwickeln, die auf Basis der „adiabaten Zustands­ energieanlagen gewonnene Energie sicher zu speichern. änderung“ einen Wirkungsgrad von bis zu 70 Prozent er­ Dabei wurden bisher Druckluft­ und Pumpspeicher so­ reicht. Die beim Kompressionsprozess anfallende Wärme wie der Einsatz gigantischer Depotbatterien in Erwägung wird zwischengespeichert, um sie im Expansionsprozess gezogen. Inzwischen scheint sich ein Trend für den Druck­ zur Vorwärmung der Kavernenluft auf Turbineneintrittsni­ luftspeicher (CAES: Compressed Air Energy Storage) als veau zu nutzen. Deshalb erhält das System zusätzlich einen „Zwischenlager“ abzuzeichnen. So plant seit etwa zwei Jah­ Wärmespeicher. Die Anlage kommt dadurch ohne fossile ren Energie Baden­Württemberg (EnBW ), gefördert mit EU­ Brennstoffe aus. Freilich ist dieses Szenario – angedacht ist Geldern, eine Druckluftspeicheranlage in Niedersachsen. eine Leistung zwischen 100 bis 250 Megawatt – noch Zu­ kunftsmusik: Gesucht wird derzeit noch ein Standort mit Lösung fürs Flachland einer adäquaten Kaverne als Massenspeicher für die kom­ Wird ihr Strom nicht direkt im Netz benötigt, liefern di­ primierte Luft. Prinzipiell ist die Druckluftspeicherung in verse Großkraftwerke ihre Energie an Pumpwerke: Die­ den vielfältigsten geologischen Schichten möglich – als si­ se pressen Wasser in höher gelegene Stauseen, um es bei cherste und kostengünstigste geologische Formation gel­ Bedarf über Rohre wieder nach unten abfließen zu lassen. ten Salzkissen oder Salzdome. Dabei werden Turbinen angetrieben. Da sich derartige An­ lagen zumeist in Mittelgebirgen befinden, sind sie für die Comeback der Batterie? Energiespeicherung etwa von küstennahen Windenergie­ Auch Deutschlands zweitgrößter Energieversorger setzt anlagen oder Offshore­Parks wenig geeignet. auf Luft: Ende letzten Jahres unterzeichneten RWE und der Dagegen nutzt ein Druckluftspeicherkraftwerk die Ener­ US­Konzern General Electric eine Absichtserklärung zur gie, die in verdichteter Luft steckt: Mit einem Verdichter Entwicklung eines Druckluftspeicherkraftwerks. Im Mittel­ wird die Luft komprimiert und in einen Salzstock gepresst. punkt der Forschung stehen die Konstruktion eines Wärme­ Verschlossen wird das Ganze mit einem Ventil. Bei Bedarf speichers, die Entwicklung der Luftturbine sowie adäquate strömt die Luft wieder hinaus und treibt dabei eine Turbine Orte zum Speichern der Druckluft. Eine Machbarkeitsstu­ an. Tatsächlich existieren solche Anlagen schon, etwa im die für den Bau einer Demonstrationsanlage soll bis Ende US­Bundesstaat Alabama und im niedersächsischen Hun­ des Jahres erstellt werden. Der Betrieb ist für 2012 anvisiert. torf: Dort wurde 1978 die weltweit erste Druckluftspeicher­ Selbst die lange Zeit belächelte Batterie­Idee feiert ein anlage installiert, um Nachtstrom aus dem Kernkraftwerk Comeback: Der Eon­Konzern baut in seinem Technologie­ Unterweser als Luft bei 70 bar anzusammeln und tagsüber zentrum in Nottingham an einer Riesenbatterie in der Größe wieder in Strom umzuwandeln. Die Effizienz derartiger von vier Lkw­Containern, mit der elektrische Leistung von einem Megawatt gespeichert werden soll. Dagegen setzt ENERTRAG im nordbrandenburgischen Dauerthal auf die Photo: Gero Vögel Umwandlung von Windenergie in Wasserstoff. Nur sie er­ mögliche die Langzeitspeicherung großer Energiemengen zu geringen Kosten. Nahe der polnischen Grenze betreibt die Firma ein Kraftwerk, in dem 230 MW Windenergie und 20 MW Biogasstrom gebündelt in ein eigenes Hochspan­ nungsnetz eingespeist werden. Der Energiemix ist Grundlage für ein neuartiges Hybrid­ Kraftwerk – Investitionssumme 19 Millionen Euro –, das 2009 in Betrieb gehen soll: Angepeilt VORBILD. Im nie­ wird hier die Produktion von Wasser­ dersächsischen stoff aus drei Windenergieanlagen mit Huntorf wurde 1978 einer Leistung von 400 Kilowatt durch die weltweit erste einen Elektrolyseur. Er ist mit einer 400­ Druckluftspeicher­ Kilowatt­Biogasanlage und einer oberir­ anlage installiert. dischen Speicheranlage gekoppelt. Eine 56 nonstop 02/2008 WIndenergIe | IndustrIedIenste Photo: Siemens AG Komprimierte Luft als energiereserve Bei der druckluftspeichertechnik dient der von Wind- energieanlagen erzeugte strom dazu, Luft zu kom- primieren. die wird unterirdisch gespeichert und in Flautezeiten zum Antrieb von turbinen genutzt. soren untergebracht. Sie wandeln Windenergie in Druckluft um. Mithilfe eines unterirdischen Rohrleitungsnetzes und eines Kraftwerks aus Expandern und Generatoren sollen so zwischen vier und zwölf Energiestunden generiert und ge­ speichert werden. Auch das Bundesumweltministerium ist aktiv: Die TU Clausthal erstellt eine Machbarkeitsstudie, die Möglich­ keiten für die Integration großer Offshore­Windstrom­ mengen ins Netz aufzeigen soll.