Das Vulkangestein speichert Wärme besonders gut.
Das Vulkangestein speichert Wärme besonders gut.
Bild: iStockphoto / Ekaterina Lutokhina
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Zwischenspeicher für Ökostrom: Vulkansteine können Windenergie speichern

07.03.2021, 11:00

Egal ob aus Wind, Sonne, Wasser oder Pflanzen – erneuerbare Energien sind unerlässlich im Kampf gegen die globale Erderwärmung. Das Problem: Sie sind nicht rund um die Uhr verfügbar. Weht kein Wind, entsteht nicht genug Energie an den Windrädern. Scheint die Sonne nicht, können Solarzellen keinen Strom produzieren. Was fehlt ist ein Weg, die Energie über einen längeren Zeitraum ohne allzu große Einbußen zu speichern. In Hamburg haben Forscher des Unternehmens Siemens Gamesa jetzt eine neuartige Speichertechnologie getestet: mit Vulkansteinen.

Das Speichergebäude in Hamburg-Altenwerder ist in etwa 10 Meter hoch und 20 Meter lang. Darin befinden sich ungefähr 1000 Tonnen an recht unscheinbaren Schottersteine. Das Vulkangestein stammt aus Norwegen, hält Wärme besonders gut und ist zudem günstig und weltweit verfügbar, wie die Ingenieurin Helen Niemeyer gegenüber dem SWR erklärt.

ETES – Elektrothermischer Energiespeicher

"Eins der Hauptelemente unserer Technologie ist, dass wir eine sogenannte Widerstandsheizung und ein Gebläse benutzen. Das Ganze funktioniert im Zusammenspiel wie ein überdimensionierter Föhn. Wir holen uns die Energie aus dem Stromnetz, erhitzen damit Luft und diese heiße Luft pusten wir durch unser Speichergebäude. Darin werden dann die vulkanischen Gesteinsbrocken erhitzt und können die Energie in thermischer Form für eine gewisse Zeit speichern. Unsere Speichertechnologie erlaubt es uns, die Stromproduktion von dem Strombedarf zu entkoppeln", erläutert Niemeyer.

Nicht benötigte Energie wird also in Form von Wärme zwischengespeichert. Dieses Verfahren gibt der Anlage ihren Namen: ETES, was für elektrothermischer Energiespeicher steht. Die Steine im Silo können bis auf 750 Grad Celcius erhitzt werden und die Wärme über mehrere Wochen nahezu verlustfrei speichern. Wenn die Energie wieder benötigt wird und ins Stromnetz eingespeist wird, kehrt die Anlage den Prozess quasi um.

Auch bei Vulkangestein geht Energie verloren

Doch genauso wie bei Kohle- oder Gaskraftwerken sei auch die Speichertechnik mittels Vulkansteinen kein Nullsummenspiel, betont Michael von der Heyde vom Institut für technische Thermodynamik an der TU Hamburg. Über die Hälfte der Energie geht bei der Rückwandlung der Wärme in Strom verloren. Laut einer Pressemitteilung der Siemens Gamesa können die Steine im Hamburger Silo 130 Megawattstunden thermischer Energie speichern. Davon bleiben demnach knapp 600 Megawattstunden übrig, wenn die Wärme wieder in Strom umgewandelt wird. Genug, um rund 3000 Durchschnittshaushalte einen Tag lang mit Strom zu versorgen.

Für Michael von der Heyde überwiegen die Vorteile der neuartigen Anlage klar gegenüber anderen Speichertechniken. Pumpspeicherkraftwerke beispielsweise benötigten viel Platz, der ETES-Speicher sei dagegen kompakt und damit auch im Flachland leicht zu installieren. Laut Siemens Gamesa sind auch deutlich größere Anlagen als jene im Hamburger Hafen geplant. Sie sollen Speicherkapazitäten von bis zu zwei Gigawattstunden bieten.

(sb)

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