Keine Energiewende ohne hybride Stadtspeicher

Integration erneuerbarer Energien, verlustarme Energieverteilung und effiziente Energienutzung durch hybride Ortsnetzspeichersysteme. / Pressebild:
Integration erneuerbarer Energien, verlustarme Energieverteilung und effiziente Energienutzung durch hybride Ortsnetzspeichersysteme. / Pressebild:
Integration erneuerbarer Energien, verlustarme Energieverteilung und effiziente Energienutzung durch hybride Ortsnetzspeichersysteme. / Pressebild: Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT

Wind- und Solarenergie sind die Zukunft der Energiegewinnung – doch ohne entsprechende Speicher lässt sich die Energiewende nicht bewerkstelligen.

(WK-intern) – Fraunhofer UMSICHT präsentiert auf der Energy Storage 2015 vom 09. bis 11. März in Düsseldorf (Messe, Halle CS, Stand D02) Konzepte und Technologien, die aufzeigen, wie eine Stadt als Speicher für überschüssige Energie fungieren kann.

Diese Ideen sind zusammen mit dem Fraunhofer ISE, Fraunhofer IOSB-AST und Fraunhofer ISIT und im Rahmen des Fraunhofer-internen Forschungsprojekts »Der hybride Stadtspeicher« entwickelt und in innovativen Lösungen umgesetzt worden.

Im Energiemix der Zukunft spielen neben erneuerbaren Energien aus Wind und Sonne vor allem Technologien zur Energiespeicherung eine bedeutende Rolle. Denn bei der Nutzung von erneuerbaren Energien entsteht oft überschüssige Energie in Form von Strom und Wärme, die zu einem späteren Zeitpunkt wieder gut gebraucht werden kann.

Neben der Speicherung von Elektrizität in großen, zentralen Speicherkraftwerken, besteht die Möglichkeit der dezentralen Speicherung, zum Beispiel in Städten. Zusammen mit den Fraunhofer-Instituten ISE (Solare Energiesysteme), IOSB-AST (Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung), ISIT (Siliziumtechnologie) und Fraunhofer UMSICHT sind Konzepte und Technologien entstanden, in denen die dezentrale Energiespeicherung im lokalen Netz und direkt bei den Verbrauchern zu Hause im Fokus steht.

Mit CryoSol®PLUS zum effizienten LowEx-Wärmespeicher

Für die Speicherung überschüssiger Energie können elektrische Speicher und auch Niedertemperatur-Wärmespeicher (sogenannte LowEx-Speicher) in Kombination mit Wärmepumpen eingesetzt werden. Fraunhofer UMSICHT hat mit dem Speichermedium CryoSol®PLUS, das eine zwei bis dreimal höhere Speicherdichte als Wasser aufweist, einen Latentwärmespeicher als LowEx-Speicher mit hoher Energiedichte entwickelt.

Der LowEx-Wärmespeicher kann thermische Energie verlustarm und über lange Zeit speichern. Das Wärmeträgerfluid und -speichermedium CryoSol®PLUS – eine Paraffin/Wasser-Dispersion – wird im Temperaturbereich von 25 bis 45 °C verwendet und nutzt neben der sensiblen Wärme auch die Schmelzwärme des Paraffins beim Phasenwechsel. Ähnlich der Funktion eines Wärmekissens oder Taschenwärmers nimmt das Paraffin besonders während des Phasenwechsels von fest zu flüssig sehr viel Wärme (Schmelzwärme) auf, wobei das Speichermedium auch bei gefrorenem Paraffin flüssig bleibt.

Mit dem von Fraunhofer UMSICHT entwickelten LowEx-Wärmespeicher lassen sich nicht nur die Leistung und Speicherkapazität bestehender Anlagen steigern, sondern auch die Transportkapazitäten von Wärmenetzen erhöhen und die Betriebszeiten von Anlagen flexibler gestalten.

Das Projekt ist eingebettet in das Fraunhofer-Programm »Märkte von Übermorgen«, das sich den gesellschaftlichen Herausforderungen der Zukunft widmet und neue Wachstumsmärkte erschließen möchte – unter anderem in den Bereichen der verlustarmen Erzeugung, Verteilung und Nutzung elektrischer Energie sowie der emissionsarmen Mobilität in urbanen Räumen.

PM: Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT

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