Fraunhofer UMSICHT: Strom aus erneuerbaren Energien mit Drucklufttechnologien speichern
Das Forschungsteam Druckluftenergiespeicher beim offiziellen Projektauftakt am 28. März 2017 im Werk des Bielefelder Familienunternehmens BOGE. © BOGE KOMPRESSOREN Otto Boge GmbH u. Co. KG
Elektrischen Strom aus erneuerbaren Energien kosteneffizient
speichern – dieser technischen Herausforderung widmen sich BOGE
KOMPRESSOREN und das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und
Energietechnik UMSICHT in einem gemeinsamen Forschungsprojekt. Ziel ist
es, eine zukunftsfähige Druckluftenergiespeichermethode zu entwickeln,
die elektrischen Strom nachhaltig konserviert und nach Bedarf wieder ins
Stromnetz einspeist. Gefördert wird das dreijährige Forschungsvorhaben
vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) mit einem Betrag
von rund 3 Millionen Euro.
Um die Energieversorgung von fossilen Brennstoffen auf erneuerbare Energien umzustellen, sind Speichertechnologien gefragt, die sicher, bezahlbar und effizient sind. Diesem Bedarf tragen der Bielefelder Systemhersteller für Druckluftlösungen BOGE KOMPRESSOREN Otto Boge GmbH & Co. KG und Fraunhofer UMSICHT Rechnung. In einem Verbundforschungsprojekt arbeiten die Kooperationspartner bis 2019 an der Technologieentwicklung für einen neuartigen Druckluftenergiespeicher.
Turbomaschine trifft Kolbenmaschine
Das Anlagenlayout vereint u.a. Turbomaschinen von Fraunhofer UMSICHT und BOGE Kolbenmaschinen. Ann-Kristin Bienias, Technische Projektkoordinatorin bei BOGE, sagt: »Wir freuen uns, gemeinsam mit Fraunhofer UMSICHT eine wirtschaftliche und universell einsetzbare Speichertechnologie zu entwickeln und damit zur Energiewende beizutragen.«
Druckluftspeicher in flachen Gegenden einsetzbar
Im Gegensatz zu herkömmlichen Pumpspeicherkraftwerken, die ein Gefälle benötigen, können Druckluftspeicher auch in flachen Gegenden eingesetzt werden. Das gilt insbesondere für das windintensive Norddeutschland – dort müssen schon heute erneuerbare Energieanlagen zeitweise abgeregelt werden.
Nur eine Maschine zur Kompression und Expansion der Luft nötig
Das neue Konzept des Druckluftenergiespeichers von BOGE und
Fraunhofer UMSICHT ist so konzipiert, dass zum einen die Prozesswärme
gespeichert und beim Expandieren keine zusätzliche Zufeuerung benötigt
wird. Mit dem Ziel, vergleichsweise geringere Investitions- und
Speicherkosten zu erreichen, sollen zum anderen dieselben Maschinen zur
Kompression und Expansion der Luft genutzt werden. Im Vergleich zu
herkömmlichen Druckluftenergiespeichern entfällt dadurch eine
zusätzliche Expansionsmaschine. Auch häufige Lastwechsel bei
schwankendem Stromausgleichsbedarf und kurze Anfahrtszeiten der Anlage
soll die Technologie für den zukunftsfähigen Druckluftenergiespeicher
meistern. Als Zwischenspeicher für die Druckluft dienen beispielsweise
unterirdische Salzkavernen oder Röhrenspeicher.
Entwicklungsziele: Günstige Speicherkapazität und verlängerte Lebensdauer
Unterm Strich soll die neue Technologie des Druckluftenergiespeichers
– auch im Vergleich zu Akkumulatoren (Lithium-Ionen- und
Blei-Akkumulatoren) – mit geringeren Kosten pro Kilowattstunde (kWh)
Speicherkapazität und mit der zu erwartenden, längeren Lebensdauer
punkten.