Erzeugungsspitzen aus Photovoltaik und Windkraft netzdienlich abpuffern
Der Startschuss für ein ungewöhnliches Pilotprojekt fiel am 22.10.2018 in Berlin. Vattenfall Energy Solutions, die Gewobag und das Energiespeicher-Start-up Lumenion wollen im Stadtteil Tegel einen neuartigen sektorenkoppelnden Stahlspeicher bauen. Er soll künftig die Erzeugungsspitzen von Photovoltaik- und Windkraftanlagen aufnehmen sowie später Wärme und Strom aus den Erneuerbaren Energien bedarfsgerecht wieder zur Verfügung stellen, so Medienmitteilungen der Unternehmen. Der Speicher solle zur nächsten „Heiz-Saison“ in Betrieb gehen – schrieb Sandra Enkhardt auf pv magazine.
Wind- und PV-Stromproduktion in Brandenburg – Foto © Gerhard Hofmann, Agentur Zukunft für Solarify
Das Energiespeicher-Pilotprojekt soll am Bottroper Weg in Berlin-Tegel stehen. Alexander Voigt, Gründer und Geschäftsführer von Lumenion will „die besondere technische und wirtschaftliche Eignung von thermischen Speichern zur effektiven Nutzung großer Mengen von Wind- und Sonnenenergie ganz praktisch demonstrieren. Unser Team beschäftigt sich zum Teil seit über 30 Jahren mit erneuerbaren Energien und über zehn Jahren mit Energiespeichern. Aus dieser Erfahrung haben wir uns ganz bewusst für als Stahl als Speichermedium für die gerade beginnende zweite Phase der Energiewende entschieden.“
Nach Angaben von Lumenion speichert der Stahlspeicher die Spitzen für weniger als zwei Cent pro Kilowattstunde mit bis zu 650 Grad Celsius als Wärme. Mittels einer Turbinen-Einheit könne die Wärme dann rückverstromt oder aber komplett als Wärme genutzt werden. „Mit diesem Pilotprojekt wollen wir die besondere technische und wirtschaftliche Eignung von thermischen Speichern zur effektiven Nutzung großer Mengen von Wind- und Sonnenenergie ganz praktisch demonstrieren“, erklärte Alexander Voigt, Geschäftsführer und Gründer von Lumenion., der als Mitgründer von Solon, Q-Cells und Younicos schon seit den 90er Jahren Solarmodule und Speicher erfolgreich in den Markt eingeführt hat.
Die Preise für den Stahlspeicher liegen beim aktuellen Stand der Technik zwischen 50 und 70 Euro pro installierter Kilowattstunde Kapazität, wie Lumenion-Sprecher Philip Hiersemenzel auf Nachfrage von pv magazine bestätigte. Wenn die Skalierung in den Gigawattmaßstab gelinge, könnten sie wohl halbiert werden. Auf die Lebensdauer von 20 Jahre hochgerechnet und rund 150 Zyklen im Jahr käme man damit auf weniger als 2 ct/kWh Speicherkosten. Allerdings ist Lumenion überzeugt, dass der Stahlspeicher wesentlich länger hält und nach den 20 Jahren die Speicherkosten auf Null sinken würden. Allerdings stünden die derzeitigen Regelungen der Wirtschaftlichkeit des Projektes noch im Wege, so der Sprecher weiter. So müssten Netzentgelte und EEG-Umlage gezahlt werden, womit die Kosten auf mindestens 15 ct/kWh stiegen.
Beim Pilotprojekt in Tegel soll ein 2,4 MWh-Speicherblock für den kommerziellen Einsatz erprobt und in den regelmäßigen Betrieb überführt werden. Dieser werde in eine Einheit mit einem bestehenden gasbetriebenen BHKW der Vattenfall Energy Solutions in die Quartierstrom- und Nahwärmeversorgung eines 70er Jahre Geschosswohnungsbaus der Gewobag integriert. Die Rückverstromung der gespeicherten Energie sei im zweiten Schritt geplant.
Auch bei Vattenfall sieht man die Wärme als „eine besonders kostengünstige Form der Speicherung“. Mit dem Hochtemperaturspeicher komme man dem Ziel ein großes Stück näher, die gespeicherte Energie auch wieder als Strom nutzen zu können, so Hanno Balzer, Geschäftsführer von Vattenfall Energy Solutions.
Parallel zum Bau des Pilotprojekts erprobt Lumenion einen 450 Kilowattstunden großen Prototypen auf dem Campus der Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW, Foto oben) in Oberschöneweide – ebenfalls in Berlin, nur am anderen Ende der Stadt. Die HTW unterstütze Lumenion mit Begleitforschung bei der Entwicklung, Erprobung und Validierung von Daten, sowie in der Reglung und Betriebsführung des innovativen Speichers, hieß es weiter.
Die Pläne von Lumenion gehen jedoch noch viel weiter. So sollten als nächster Meilenstein Speicher mit 40 und 1400 Megawattstunden entstehen. Die Giga-Speicher könnten dann große Mengen von Strom aus neuen Photovoltaik- und Windkraftanlagen effizient, günstig und bedarfsgerecht in die bestehenden Netze integrieren.
In weiteren Projekten sollen als nächste Meilensteine Lumenion-Speicher mit 40 MWh und sogar 1.400 MWh entstehen. Diese Giga-Speicher können bestehende wie neu zugebaute große Mengen an erneuerbarer Stromerzeugung aus Wind und Sonne besonders günstig, effizient und bedarfsgerecht in die bestehenden Netze integrieren und ermöglichen so eine deutliche Beschleunigung der Energiewende. Der „Fahrplan für die Skalierung“ von Lumenion sieht vor, 50 bis 500 Megawattstunden Stahlspeicher im Reallabor Schleswig-Holstein zu testen. Hier könnten die ersten Stahlspeicher ab dem kommenden Jahr gebaut und 2020 in Betrieb genommen werden, wie Lumenion-Sprecher Hiersemenzel weiter sagt. Der industrielle Rollout im Gigawattstunden-Maßstab sei dann für die Lausitz und Nordrhein-Westfalen geplant und solle wenn alles nach Plan laufe bereits 2021 folgen.
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