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Enerige & Management > Stromspeicher - Die Speichertechnik steht im Fokus
Bild: Fotolia.com, Thomas Jansa
STROMSPEICHER:
Die Speichertechnik steht im Fokus
Einen Blick auf das Energiesystem der Zukunft präsentieren mehr als 1 300 Aussteller auf der Energy in Hannover.
 
Die Energy, die im Rahmen der Hannover Messe stattfindet, ist nach eigenen Angaben die weltweit größten Messe für integrierte Energiesysteme und Mobilität. In ihren Hallen 12 und 13 dreht sich alles um die Verteilung und Übertragung von Energie. In Halle 27 steht in diesem Jahr die „Integrated Energy Plaza“ im Mittelpunkt. Dort erlebt der Besucher unterschiedliche Energietechnologien im Zusammenspiel – darunter die MobiliTec und den Gemeinschaftsstand Hydrogen & Fuel Cells & Batteries.
 
Mehr als 300 Unternehmen präsentieren in Hannover ihre Lösungen zur Speicherung von erneuerbaren Energien. Eine Möglichkeit dazu ist die Umwandlung von Windstrom in Wasserstoff bzw. in Methan. In diesem Segment engagieren sich zum Beispiel der Autobauer Audi im niedersächsischen Werlte, die Enertrag AG im brandenburgischen Dauerthal, Siemens in Mainz, Eon in Hamburg-Reitbrook und die GP Joule in Nordfriesland.
 
Jochen Köckler, Mitglied des Vorstandes der Deutschen Messe AG in Hannover, präsentiert das Energiesystem der Zukunft
Bild: Sybille Sagolla

GP Joule zeigt das Konzept eines Energiewandlers und Speichers, bei dem überschüssiger erneuerbarer Strom mit eigenentwickelten PEM-Elektrolyse-Stacks in Wasserstoff umgewandelt und zwischengespeichert wird. „Bei Bedarf kann dieses Gas in der Stromlücke in einem Blockheizkraftwerk oder einer Biogasanlage wieder rückverstromt werden. Der Vorteil bei einer Biogasanlage liegt darin, dass die Abwärme aus der Wasserstoffproduktion mitgenutzt wird und sich somit ein hoher Gesamtwirkungsgrad von über 95 Prozent ergeben kann“, erklärt Ove Petersen, Chef von GP Joule.

Elektrolyse im großen Maßstab
 
Siemens hat mit dem bislang größten am Markt verfügbaren PEM-Elektrolyse-System „Silyzer“ den Renewables Award 2015 in der Kategorie „Produktinnovation des Jahres“ gewonnen. Dieser Elektrolyseur besteht aus mindestens einem Zellstapel mit 1,25 MW, ist modular aufgebaut und kann zu einem Elektrolyse-Verbund mit 20 MW Leistung und mehr kombiniert werden. Mit einer Betriebsdauer von mehr als 80 000 Stunden sei der Silyzer eines der ersten industriell einsetzbaren PEM-Systeme. Die elektrolytische Umwandlung von elektrischer Energie in Wasserstoff sei eine großartige Möglichkeit, „grünen Strom“ großtechnisch speicherbar zu machen, eine CO2-freie Mobilität zu schaffen sowie den CO2-Emitter Erdgas teilweise zu substituieren, so das Team Hydrogen Solutions der Siemens AG.
 
Eon setzt auf Elektrolyse im großen Maßstab. Im Herbst 2015 nahm die Eon-Tochter HanseWerk bei Hamburg einen großen Elektrolyseur in Betrieb, der Strom aus erneuerbaren Energien in Wasserstoff umwandelt und diesen dann ins Erdgasnetz einspeist. Dort kann er optional für die Wärmeproduktion, als Antriebsstoff für Autos und Busse oder für die stoffliche Verwendung in der Industrie eingesetzt werden. Der Wirkungsgrad für die Umwandlung von Strom in Wasserstoff liegt nach Angaben von Eon bei 72 Prozent. „Wir sind noch in der Anlaufphase. Ich rechne damit, dass der Wert noch etwas steigt“, sagt Projektleiter René Schoof von der Eon Gas Storage GmbH.
 
Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) arbeitet an der nächsten Generation von Energiespeichern. Die so genannten PowerCaps vereinen die Vorteile von Batterien und Superkondensatoren in einem Hybridsystem. „Ziel ist es, einen Zwitter zu kreieren, der die Vorteile von Batterien und Kondensatoren vereint“, erklärt Projektleiter Olaf Wollersheim. Die Kombination aus beiden Systemen nutzt deren Vorteile und vermeidet die Nachteile: Eine Batterie kann viel Energie aufnehmen und lange speichern, benötigt aber lange Ladezeiten, hat eine begrenzte Lebensdauer und übersteht nur eine begrenzte Zahl von Ladezyklen. Ein Kondensator dagegen nimmt Energie schnell auf und ist langlebig, besitzt aber nicht die Speicherkapazität und Speicherdauer einer Batterie. PowerCaps, der neue Speicherzellen-Typ, soll durch seine Energiedichte, Sicherheit, die Lebenserwartung und die Kosten die Nutzer überzeugen.

Marktchancen für Hybridzellen
 
„Das Marktpotenzial für die Hybridzellen ist erheblich. Bereits heute liegt es bei zirka einer halben Milliarde Euro, und in vier bis sechs Jahren könnten es zwei bis drei Milliarden Euro sein“, schätzt Edward Pytlik, Leiter der Forschungs- und Entwicklungsabteilung der Varta Microbattery GmbH. Das Unternehmen aus Ellwangen hat es geschafft, die neuen PowerCaps mit Lithium-Ionen-Batterien zu realisieren. Eingesetzt wird aber ein wässriges Elektrolytsystem. Damit will man die Gefahr der Brennbarkeit bannen – bisher ist sie in vielen Industriebereichen ein wichtiges Argument, um die Produktionshallen für herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien zu sperren.
 
Die neuen elektrochemischen Speicher sollen in der Lage sein, Bedardsspitzen in den Fabriken wirkungsvoll zu puffern. In vielen Fällen sind Kabel, Transformatoren und die Elektronik auf eine Spitzenlast von 300 kW ausgelegt, obwohl im Mittel nur 3 kW benötigt werden. Mit den neuen PowerCaps lasse sich der Spitzenwert beim Netzanschluss auf 10 kW begrenzen – das ermögliche enorme Kosteneinsparungen, heißt es im KIT. Die ersten Anwender für die Prototypen sollen zwei Firmen aus dem Logistikbereich sein. Das KIT präsentiert sich in Halle 2, Stand B16.

 
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Donnerstag, 10.03.2016, 09:20 Uhr