Energiespeichertechnologien

Unser Projekt des Monats macht ordentlich Dampf: Energiespeicher-Start-up Lumenion hat einen Hochtemperaturspeicher entwickelt, der zum Beispiel Stromspitzen aus erneuerbaren Energien aufnehmen kann und so deren Abregelung verhindert.

Innovativ daran ist die Speicherung der Energie in kompakten stickstoffummantelten Stahlelementen, welche die Energie relativ verlustfrei einspeichern können. Ausgelegt sind die Elemente auf Temperaturen von bis zu 650 °C. Um die Energie aus dem Speicher zu entnehmen, wird die Wärme relativ verlustfrei Wasserdampf umgewandelt und über Dampfturbinen wieder in Strom gewandelt. Das Konzept kommt erstmals in einem Pilotprojekt im Bottroper Weg zum Einsatz.

Das 2017 fertiggestellte Futurium liegt direkt an der Spree zwischen Hauptbahnhof und Reichstag. Das Gebäude soll als Museum, Bühne und Labor für Zukunftsthemen dienen – aber auch architektonisch ist das Gebäude selbst zukunftsweisend: Es setzt umfassend auf regenerative Energien und entspricht trotz seiner Größe dem Standard eines Niedrigst-Energiehauses!

Neben einer Solarthermie- und PV-Anlage ist ein neuartiger Paraffin-Latentwärmespeicher ein wesentlicher Bestandteil des innovativen Energiespeichkonzepts: Rund 55.000 tellerartige Elemente aus einem Phasenwechselmaterial sind in einem zentralen Tank aufgehängt und nehmen überschüssige Energie auf. Der Vorteil liegt in einer Vergrößerung der Speicherkapazität, auch wenn der Speicher selbst nicht mehr Volumen benötigt. Der Speicher des Futuriums hat übrigens ein Volumen von 50.000 Litern und eine Speicherkapazität von über 1 MWh!

Die degewo zeigt, dass Zukunft auch im Bestand geht: Als Pilotprojekt der Energiewende wurde ein 1955 errichtetes Mehrfamilienhaus zum Zukunftshaus umgebaut. Inzwischen versorgt sich das Gebäude durch ein System von verschiedenen Technologien zu fast 100 Prozent selbst mit Strom und Wärme.

Neben Flächenheizungen und PV-Anlagen auf dem Dach ist auch ein sogenannter eTank Teil des Konzepts. Der Erd-Puffer-Speicher liegt direkt auf dem Grundstück und funktioniert je nach Saison in zwei Richtungen: Im Winter unterstützt er das aktive Heizen und unterstützt das passive Kühlen der Gebäude im Sommer. Die Übersetzer des Puffers bilden mehrere Wärmepumpen, die bei Bedarf Wärme und Kälte ins Gebäude bringen. Auch die Wärmepumpen beziehen ihre Energie teilweise aus einem Speicher: Gleich neben dem eTank sitzt eine hauseigene Redox-Flow-Batterie.

Eis ist das Stichwort für ein spannendes Berlin-spart-Energie-Projekt: Ein unterirdischer Eisspeicher ist die zentrale Komponente im Gemeindezentrum Britz der Evangelischen Kirche.

Leitungen mit Sole durchziehen einen unterirdischen Betonbehälter, der mit gefrorenem Wasser gefüllt ist. Überschüssige Energie von Absorbern auf dem Dach wird dazu genutzt, um den Speicher aufzutauen. Über Wärmepumpen kann dann die Energie wieder entnommen und genutzt werden. Dadurch "entlädt" sich der Speicher und gefriert wieder.

Die Berliner Florida Eis-Manufaktur stellt weitgehend CO₂-neutral Speiseeis her. Auch hier spielt Kühlung eine wichtige Rolle: Weltweit einzigartig ist eine sparsame Tiefkühlzelle mit Glasschaum-Schotter-Permafrostboden. Der Schotter besteht zu 100 Prozent aus recyceltem Altglas und sorgt für eine Einsparung von mehr als 100.000 KW jährlich.

Zudem sind die Kühlfahrzeuge der Firma überwiegend mit einer eutektischen Kühlung ausgestattet. Die Kühlplatten werden nachts aufgeladen und kühlen tagsüber die Fahrzeuge von Florida Eis emissionsfrei und geräuschlos während des Betriebs im Stadtgebiet.

Das Start-up Greenpack entwickelt standardisierte Akkupacks, die bei Bedarf einfach und schnell ausgetauscht werden können. Das System zielt vor allem auf den urbanen elektromobilen Transportverkehr: E-Cargobikes, Leichtfahrzeuge und im Sommer vielleicht auch ein mobile Bierkühlschrank. Das Berliner Pilotprojekt zeigt mit seinen Partnern die Vielfalt der Einsatzmöglichkeiten und gleichzeitig auch, dass Reichweite einfach und unkompliziert durch Akkutausch gewonnen werden kann.

Das historische Reichstagsgebäude hat eine bewegte Geschichte hinter sich. Mit dem Umzug des Bundestags an die Spree erhielt das neue alte Parlament sowie vier weiterer Parlamentsgebäude eine moderne und nachhaltige Energieinfrastruktur, die weitgehend auf dezentrale Energieerzeugung setzt.

Also seit immerhin bald 20 Jahren (!) wird Energie unter anderem in einem Aquifer-Erdspeicher 300 Meter unter dem Bundestag gespeichert. Parallel dazu ist ein 60 Meter tief liegender Kältespeicher in das Energiekonzept integriert, der in den Sommermonaten die Kühlung der Gebäude unterstützt – nicht nur bei hitzigen Debatten.