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Kohlekraftwerk soll Wärmespeicher werden

© DLR© DLRKöln – Mit der Umsetzung der Energiewende steigt der Stromanteil aus fluktuierenden erneuerbaren Quellen wie Wind und Sonne. Am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) untersuchen die Forscher die Einsetzbarkeit von Kraftwerken als Wärmespeicher.

Konventionelle Kraftwerke können zu Wärmespeicherkraftwerken mit Flüssigsalz als Speichermedium umgerüstet werden. Dabei kann der Großteil der bestehenden Infrastruktur inkl. der Turbinen weitergenutzt werden. Das spart Kosten.

Kraftwerksinfrastruktur bleibt weiter nutzbar
Strom, der aus erneuerbaren Energien gewonnen wird, unterliegt witterungsbedingten und tageseitlichen Schwankungen. Für die Versorgungssicherheit ist daher im Zuge der Energiewende eine Flexibilisierung des Energiesystem erforderlich, um Stromerzeugung und -nachfrage auch bei hohen Anteilen fluktuierender Erzeugung durch erneuerbarer Energien aufeinander abzustimmen. Dabei nimmt die Entwicklung neuer Speichertechnologien eine wichtige Rolle ein.

Wissenschaftler des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) planen an einem Kraftwerksstandort im Rheinischen Revier die Errichtung eines Wärmespeicherkraftwerks als Reallabor. Ziel des Baus und Betriebs dieser Pilotanlage ist es, Flüssigsalz-Wärmespeicher einem umfassenden Praxistest zu unterziehen. So kann die bestehende Kraftwerksinfrastruktur wie beispielsweise Netzanschlüsse und Turbinen weitergenutzt werden. Nur die Zulieferung des Rohstoffs und die Speicher ändern sich. Als Zwischenschritt auf dem Weg zum vollständig kohlenstoffdioxidfreien Third Life - nach einem ersten Leben als Kohle- und dem zweiten als Gaskraftwerk - ist zunächst ein Hybridkraftwerk denkbar, in dem ein Mix aus wärmespeicher- und gasbefeuertem Dampf den Strom generiert.

Bestehende Kraftwerke zu großen Speicherkraftwerken umzubauen, bietet aus Sicht von Prof. Dr. Bernhard Hoffschmidt, Leiter des DLR-Instituts für Solarforschung, gleich mehrere Vorteile. „Mit der Nachnutzung kann ein Großteil der bestehenden - zum Teil noch jungen und sehr effizienten - Kraftwerkstechnik erhalten bleiben. Und indem die Infrastruktur aus dem „ersten Leben“ der Kraftwerke zu großen Teilen übernommen wird, spart der Umbau enorme Kosten und Arbeitsplätze können erhalten bleiben", so Hoffschmidt.

Flüssigsalz als Wärmespeicher bringt einige Vorteile
Die Forscher knüpfen bei ihren Plänen an das Know-how an, das mit der Testanlage TESIS (Test Facility for Thermal Energy Storage in Molten Salt) des DLR-Instituts für Technische Thermodynamik am Standort Köln mit Flüssigsalz als thermischem Speicher aufgebaut wurde. Salz ist als Wärmespeichermedium nach Angaben der Jülicher Forscher aus mehreren Gründen ideal. Es ist kostengünstig, weltweit verfügbar und in flüssiger Form bei Temperaturen zwischen 170 und 560 Grad Celsius einsetzbar. Außerdem kann es problemlos gepumpt werden. In Jülich wurde Salz als Speichermaterial bereits gut erforscht, die Forscher kennen die Potentiale des Materials sehr gut. Mit der TESIS-Anlage wurde das Wissen der Jülicher Forscher bei Energiespeichern für Solarkraftwerke sowie zur Flexibilisierung von Industrieprozessen und Kraftwerksanlagen seit Inbetriebnahme der Anlage 2017 zum Einsatz gebracht. Die Testanlage im Wert von ca. 3,5 Millionen Euro wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) unterstützt und zum Teil aus DLR-Eigenmitteln finanziert.


© IWR, 2019


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30.01.2019

 



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