Für ein Gelingen der Energiewende werden Energiespeicher künftig immer wichtiger. Das gilt für den Strom- ebenso wie für den Wärmemarkt. Weil auf den Energiemärkten Angebot und Nachfrage häufig räumlich weit auseinander liegen, werden mobile Speicher interessant. Wie diese in der Praxis realisiert werden könnten, hat das das ZAE Bayern erforscht.

Mit Fördergeldern des Bundeswirtschaftsministeriums wurde im Projekt „MobS“ eine Demonstrationsanlage zur Abschätzung des Potenzials mobiler Wärmespeicher zur wirtschaftlichen Energieeinsparung in der Industrie erbaut. Das Projekt wurde bereits 2014 abgeschlossen und gewinnt mit steigenden Anteilen Erneuerbarer Energien auf den Strom- und Wärmemärkten an Aktualität.

Ein Ansatz für mobile Wärmespeicher, den sich das ZAE zunutze machte: Industrielle Abwärme wird oft an die Umgebungsluft abgegeben, weil sie dort, wo sie anfällt, nicht nutzbar ist. Stattdessen wird nun ein mobiler Sorptionsspeicher damit geladen. Dieser kann die Energie dort wieder abgeben, wo sie benötigt wird. Der Überschuss wird auch ohne Anschluss an ein Nah- oder Fernwärmenetz nutzbar.

In Hamm fanden sich Partner für das Vorhaben. Die Firma Hoffmeier Industrieanlagen fertigte die Anlage, die örtliche Müllverbrennung stellte Abwärme zur Verfügung und die Jäckering Mühlen- und Nährmittelwerke GmbH nutzte die transportierte Energie in einem Trocknungsprozess.

Kernstück der Anlage war ein wärmegedämmter Stahltank von 7,5 m Länge und 2,5 m Durchmesser, gefüllt mit 14 Tonnen Zeolith. Dieses hochporöse Material kann 140 bis 250 KWh Energie pro Kubikmeter speichern. Kommt es in Kontakt mit Wasser, wird bei der ablaufenden Adsorptionsreaktion Wärme freigesetzt.

Der Speicherzyklus begann bei der Müllverbrennungsanlage. Auf 135 °C erwärmte Luft wurde durch das Zeolithgranulat geblasen, um es zu trocknen. Nach dem Transport zur rund sieben Kilometer entfernten Firma Jäckering mittels Sattelschlepper, wurde dort feuchte Luft durch den Speicher geleitet, um ihn zu entladen. Die auf etwa 160 °C erwärmte Luft unterstützte dann einen Gasbrenner und senkte so dessen Primärenergiebedarf. Dabei nahm der Speicehr ca. 10 Tonnen Wasser auf. Pro Tag waren zwei Zyklen möglich.

Die Anlage lieferte die erwartete Leistung. Pro Zyklus wurden etwa 2400 KWh Energie transportiert, die so ermöglichte Gaseinsparung lag sogar bei etwa 3800 KWh Energie und 0,7 Tonnen CO2. Größter Kostenfaktor war die Herstellung des Systems. Laufende Kosten verursachte hauptsächlich der Fahrer, aber auch die für Be- und Entladung notwendige Hilfsenergie. An letzter Stelle standen, entsprechend nur 0,8 % der eingesparten Gasmenge, die Treibstoffkosten.

Die Anlage ermöglichte einen Energiepreis von 154 €/MWh für die Wärme. Mittels Kostenoptimierung wären laut ZAE etwa 73 € möglich, mit kostenloser Ladewärme 67 €.

Am Projektende war klar, dass ein mobiler Speicher zeitweise preislich mit Solarenergie konkurrieren konnte, nicht aber mit industrieüblichen Gaspreisen von ca. 38 €/MWh. Für Konkurrenzfähigkeit wäre eine Halbierung der Bau- und Betriebskosten nötig gewesen. Die Anlage wurde daher nach Projektende stillgelegt.

Die gewünschte energetische und wirtschaftliche Bewertung der Technologie war dennoch geleistet und ihre Zukunft absehbar: Steigende Preise für fossile Energieträger und Entwicklungen wie autonome Fahrzeuge machen es zu einer Frage der Zeit, bis sie wirtschaftlich einsetzbar wird.

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