Ein Speicher, der nie versiegt Multifunktionaler, thermischer Stromspeicher

Wenn die Energiewende gelingen soll, muss vor allem ein Problem gelöst werden: die Speicherung von Strom. Ein neues Konzept kombiniert Power-to-Heat mit einem Hochtemperatur-Wärmespeicher.

Das Solar-Institut Jülich SIJ der FH Aachen entwickelt gemeinsam mit Partnern aus der Industrie den multifunktionalen thermischen Stromspeicher multiTESS. Kern des neuen Konzeptes ist die Umwandlung von Strom in Wärme – auch Power-to-Heat genannt –, kombiniert mit einem Hochtemperatur-Wärmespeicher. Das ermöglicht deutlich niedrigere Speicherkosten als bisher.

Das SIJ forscht bereits seit Jahren an Strom- und Wärmespeichern. Sie werden unter anderem im Solarturm Jülich erprobt. Im Gegensatz zu bereits verfügbaren Power-to-Heat-Lösungen, bei denen aus Strom Wärme bei etwa 100 °C erzeugt und gespeichert wird, werden bei multiTESS zehnmal höhere Temperaturen erreicht.

Der neue Stromspeicher funktioniert dabei ähnlich wie eine Kombination aus Induktionsherd und Föhn, wobei ein Luftstrom mit bis zu 1000 °C erzeugt wird. Der heiße Luftstrom strömt im Anschluss durch einen keramischen Wärmespeicher, wo die Wärme zwischengespeichert wird und bei Bedarf wieder abgerufen werden kann. Durch die hohe Temperatur kann aus Wärme erneut Strom erzeugt werden. Dies ist bei bisherigen Power-to-Heat-Lösungen wegen der niedrigen Temperaturen nicht wirtschaftlich.

Vielseitig einsetzbar

Der multiTESS kann auch Prozesswärme auf verschiedenen Temperaturniveaus bereitstellen und ist dadurch für verschiedene Industrieanwendungen sowie zum Heizen und Kühlen einsetzbar.

Mit multiTESS werden Energienutzungsgrade von über 80 Prozent erreicht. Zudem lässt er sich kostengünstig mit einer zusätzlichen Feuerung kombinieren, sodass selbst bei längeren Phasen, in denen kein Solar- oder Windstrom produziert werden kann, die Strom- und Wärmeversorgung gewährleistet ist.

Wird die Feuerung dabei mit einem regenerativen Brennstoff – etwa durch Power-to-Gas – betrieben, entsteht mit dem multiTESS ein niemals versiegender Speicher.

Der multifunktionale Stromspeicher wird in einem auf drei Jahre angelegten Projekt mit dem Titel »Thermischer Stromspeicher für den Strommarkt 2.0« auf dem Campus Jülich der FH Aachen konzipiert. Vom Industriepartner Otto Junker wird dazu mit Unterstützung von B&S eine Elektroheizung nach dem Prinzip des Induktionsherds speziell für diese Anwendung entwickelt. Weitere Projektpartner sind die Firma Dürr Systems, die den Wärmespeicher entwickelt, und die Firma Kraftanlagen München, die für die Gesamtanlagenplanung verantwortlich ist.

Das Projekt hat ein Gesamtvolumen von rund 3,6 Mio. Euro. Davon erhält das SIJ knapp 1,8 Mio. Euro aus Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie.