Energieversorgung mit Langzeitspeichern flexibilisieren
Um die Klimaziele des Pariser Abkommens zu erreichen und bis 2045 klimaneutral zu werden, muss Deutschland seine Energieversorgung flexibler gestalten. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), Malta Hochtemperatur Wärmepumpen Stromspeicher GmbH (MHWS), Alfa Laval Mid Europe GmbH (Alfa Laval) und Siemens Energy Global GmbH & Co. KG (Siemens Energy) haben vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) eine Förderung in Höhe von 6 Millionen Euro für das Projekt Store2REpower erhalten, um ein wettbewerbsfähiges Langzeitspeichersystem mit 100 MW elektrischer Entladekapazität, weiteren 70 MW thermischer Entladekapazität und Speicherzeiten von bis zu 100 Stunden zu entwickeln.
Das Projekt Store2REPower
Deutschland muss seinen Wärmesektor elektrifizieren und dafür sorgen, dass der Ausbau der erneuerbaren Energien bedarfsgerecht und rund um die Uhr zur Verfügung steht. Mit der Förderung wird eine technologisch-ökonomische Analyse finanziert, die das Potenzial der Malta LDES-Technologie für die Dekarbonisierung sowohl der Strom- als auch der Wärmeerzeugung in Deutschland untersucht. Außerdem wird damit die Erweiterung der weltweit führenden DLR-Testanlage für Wärmespeicherung in Salzschmelzen (TESIS) unterstützt, um einen innovativen, von Alfa Laval gebauten Wärmeübertrager zu validieren.
"Wir fühlen uns geehrt, mit der deutschen Regierung und ihrem führenden nationalen Labor, dem DLR, zusammenzuarbeiten, um zu erforschen, wie Maltas Technologie den Umstieg weg von Erdgas beschleunigen kann", sagte Ramya Swaminathan, CEO von Malta. "Diese wichtige Arbeit wird herausfinden, wie die deutschen Dekarbonisierungsziele am besten erreicht werden können, Arbeitsplätze im deutschen Turbomaschinenbau schaffen und einen gerechten Übergang durch die Schaffung von Arbeitsplätzen in der Konstruktion und im Betrieb von sauberen Energien für die derzeitigen Beschäftigten im Energiesektor des Landes bieten."
Sigmund Brielmaier, Head of LDES bei Siemens Energy, erklärt: "Wir sind nicht nur der Turbomaschinenlieferant für Maltas Technologie, sondern wir wollen auch mit unserer Expertise zu diesem Projekt beitragen, das die Energiewende ermöglicht. LDES ist ein Schlüssel zur Dekarbonisierung des Energiesystems, und dieses Projekt bietet eine großartige Gelegenheit, neue Wege für dekarbonisierte Kraft-Wärme-Kopplungsanwendungen zu erforschen."
Prof. Dr. André Thess, Direktor des Instituts für Technische Thermodynamik des DLR, sagte: "Als eine weltweit führende Forschungseinrichtung auf dem Gebiet der Flüssigsalz-Technologie wird das DLR-Institut für Technische Thermodynamik gerne zur erfolgreichen Entwicklung dieser wichtigen großtechnischen Langzeitspeichertechnologie beitragen."
Tom Erixon, Präsident und CEO von Alfa Laval kommentiert: "Die Energiespeicherung spielt eine zentrale Rolle bei der Umstellung auf erneuerbare Energiequellen. Alfa Laval ist stolz darauf, an diesem bedeutenden Projekt beteiligt zu sein, dass der Implementierung dieser Lösung zu neuen Höhenflügen verhelfen wird. Unsere bahnbrechende und hocheffiziente Wärmeübertragertechnologie, die auf den maltesischen Energiespeicherprozess zugeschnitten ist, wird in der Praxis zum Einsatz kommen. Dies ist ein Meilenstein auf dem Weg zu einer wettbewerbsfähigen, langfristigen Energiespeicherung und der Umgestaltung des europäischen Energiemarktes in eine nachhaltigere Zukunft."
Der innovative Wärmepumpen-Energiespeicher
Maltas innovativer Wärmepumen Energiespeicher (Pumped Thermal Energy Storage, PTES) ist ein gleichwertiger Ersatz für fossil befeuerte Kraftwerke. Er erzeugt 100 MW sauberen Strom und 70 MW saubere Wärme, nutzt aber eine Wärmepumpe in Industriequalität, um die Kohlenstoffemissionen und die schwankenden Preise fossiler Brennstoffe durch emissionsfreie, kostengünstige erneuerbare Energie zu ersetzen. Die Wärmepumpe wandelt den Strom in thermische Energie um, die für Stunden bis Tage gespeichert werden kann. Bei Bedarf wandelt eine Wärmekraftmaschine die thermische Energie wieder in sauberen Strom und Wärme um und speist bis zu 90 % der ursprünglichen Energie in das Netz ein, wobei die Anlage über ihre Lebensdauer von 30 Jahre hinweg kaum degradiert.
Die Schlüsselkomponente dieses Speichersystems wird in der DLR-Anlage TESIS (Test Facility for Thermal Energy Storage in Molten Salt) getestet. Es handelt sich um einen neuen Flüssigsalz-Luft-Wärmeübertrager, der von Alfa Laval entwickelt wurde. Dieser Wärmetauscher wird in dem später erforderlichen Kraftwerksmaßstab getestet. Für die erfolgreiche erste Demonstration eines 100-MW-Kraftwerks ist die vorherige Qualifizierung und Messung der in der TESIS-Anlage verwendeten Wärmetauscher unerlässlich.
Als Langzeit-Energiespeicher (LDES) ermöglicht die Technologie von Malta den Energieversorgern die zuverlässige Nutzung von weitaus mehr Wind- und Sonnenenergie ohne das Risiko der Nichtverfügbarkeit oder der Verschwendung überschüssiger Energie. Als sauberes Kraftwerk bietet es die gleiche Netzstabilität und Zuverlässigkeit wie fossil befeuerte Kraftwerke, die Wind- und Sonnenenergie nicht bieten. Mit unter den besten verfügbaren Wirkungsgraden, der geringsten Systemdegradation und der längsten Lebensdauer der Anlage ermöglicht Maltas sauberes Strom- und Wärmekraftwerk den Kunden, den Rückstand auf die Dekarbonisierungsziele aufzuholen.
Beitrag des DLRs
In enger Zusammenarbeit mit dem DLR-Institut für Technische Thermodynamik, unter der Leitung von Prof. Dr. André Thess, werden die Partner gemeinsam Analysen durchführen:
- Anwendungsfälle für Langzeitspeicher im Stromnetz, einschließlich Netzdienstleistungen, und Wärmenetzen;
- Geeignete Marktmechanismen für Langzeitspeichersysteme;
- Identifizierung von Standorten für den potenziellen Einsatz; und
- Validierung eines innovativen Alfa Laval Wärmeübertragers in der TESIS-Anlage des DLR, der weltweit führenden Anlage für Hochtemperatur-Flüssigsalz-Wärmespeichertechnologie.
