Projekt StoreToPower
Im Projekt StoreToPower prüften das Deutsche Luft- und Raumfahrtzentrum (DLR), RWE Power und die FH Aachen die Machbarkeit, an einem bestehenden Braunkohleblock im Rheinischen Revier ein Wärmespeicherkraftwerk nachzurüsten. Teil der Arbeiten war auch die Auslegung einer Pilotanlage zur Erprobung eines Hochtemperatur-Wärmespeichermoduls an einem großen Braunkohlekraftwerksblock.
Zwar erwies sich die Technik dort als wirtschaftlich nicht umsetzbar, doch die gewonnenen Erkenntnisse dienen als wertvolle Grundlage für zukünftige Speicherprojekte an anderen Standorten.
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Druckluftspeicherkraftwerke
Druckluftspeicherkraftwerke sind mechanische Energiespeichersysteme, die große Energiemengen für Stunden bis Tage speichern können – vergleichbar mit Pumpspeicherkraftwerken.
Funktionsweise:
Beim Laden wird Strom genutzt, um Luft zu komprimieren. Die dabei entstehende Wärme wird entweder abgeführt (D-CAES) oder in einem Wärmespeicher gespeichert (A-CAES). Die komprimierte, abgekühlte Luft lagert in unterirdischen Hohlräumen wie Salz- oder Hartgesteinskavernen, alten Minen oder Gasfeldern. Im Fall von D-CAES Kraftwerken wird die komprimierte Luft beim Entladen zur Verfeuerung eines Brenngases genutzt, um mit dem erhitzten Gasstrom eine Turbine anzutreiben. Im Fall von A-CAES Kraftwerken wird die komprimierte Luft beim Entladen durch die Wärme aus dem Wärmespeicher wieder erhitzt, um die Turbine anzutreiben.
In den Projekten ADELE und ADELE-ING wurde ein adiabates Druckluftspeicherkraftwerk (A-CAES) mit 260 MW Leistung in Stassfurt entwickelt, das damals aufgrund der Marktbedingungen für Speicher nicht wirtschaftlich umgesetzt werden konnte.
Angesichts des steigenden Speicherbedarfs untersuchen wir weiterhin innovative Konzepte für die Druckluftspeichertechnik.
Redox-Flow-Batterie
Redox-Flow-Batterien sind elektrochemische Speicher, in denen Strom in flüssigen Elektrolyten gespeichert wird, die in Tanks lagern. Im Betrieb werden die Elektrolyte in den sogenannten Stack gepumpt, wo sie über Redoxreaktionen Energie aufnehmen oder abgeben. Die Speicherdauer lässt sich über das Tankvolumen und die Leistung über die Zellfläche der Stacks unabhängig skalieren, wodurch sich Redox-Flow-Batterien flexibel an unterschiedliche Anforderungen anpassen lassen – auch für lange Speicherdauern ab 8 Stunden.
Vorteile sind hohe Betriebssicherheit, da die Batterien nicht brennbar sind, und eine hohe Zyklenstabilität. Die Kosten aktueller Systeme sind jedoch noch vergleichsweise hoch. Neue Entwicklungen mit organischen Elektrolyten und Solid-Redox-Flow-Batterien könnten dies künftig verbessern. Wir beobachten die Technologie aufmerksam, sammeln erste Betriebserfahrungen an einer Pilotanlage und bereiten uns so auf mögliche kommerzielle Einsätze vor.
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