Energiespeicher: Windkraftwerk erzeugt flüssige Luft

Strom aus erneuerbaren Quellen ist sauber - aber Windkraftwerke liefern ihn unregelmäßig. Energiespeicher sollen Flauten ausgleichen, wofür es von Unternehmen ganz unterschiedliche Speicherkonzepte gibt.

Artikel veröffentlicht am 16. Juli 2015, 8:22 Uhr, Werner Pluta

Offshore-Windanlage mit Rimdrives: V-Form der Plattform sorgt für ruhiges Wasser (Bild: Keuka Energy)

Wohin mit der Windenergie, die nicht unmittelbar genutzt werden kann? Ein US-Unternehmen will zum Speichern der Energie Luft verflüssigen. In Belgien soll zum gleichen Zweck eine künstliche Insel leergepumpt werden.

Wind- oder Sonnenkraftwerke müssen oft vom Netz genommen werden, weil sie mehr elektrischen Strom liefern, als gerade benötigt wird. Speichersysteme sollen das ändern. Das können herkömmliche Akkus sein - es gibt aber auch andere Möglichkeiten der Energiespeicherung.

Luft wird verflüssigt

Das US-Unternehmen Keuka Energy will Strom, den es mit Windkraftanlagen auf dem Meer gewinnt, in Form von flüssiger Luft speichern. Dabei wird der Strom, den die Offshore-Anlage erzeugt, dazu genutzt, um Luft so weit zu kühlen, dass sie flüssig wird. Wird Energie benötigt, wird die Luft wieder erwärmt. Dadurch wird sie wieder gasförmig und dient dazu, eine Turbine anzutreiben. Kryogene Energiespeicherung nennt sich dieses Verfahren.

Das Windkraftwerk des Unternehmens aus dem US-Bundesstaat Florida unterscheidet sich stark von herkömmlichen Windrädern: Sie haben keine drei Flügel, sondern einen Rahmen, an dem Lamellen aus Aluminium befestigt sind. Rimdrive heißen diese Räder, die ein wenig an die Windräder aus einem Western erinnern.

Rimdrives sollen effizienter sein

Rimdrives seien effizienter als die herkömmlichen Windturbinen und zudem günstiger: Zum einen kämen sie ohne ein teures Getriebe aus, zum anderen kostete eine der Aluminium-Lamellen nur etwa ein Zehntel eines Windradblattes aus einem Verbundwerkstoff, erklärt das Unternehmen. Rimdrives könnten bei Windgeschwindigkeiten von 4 Metern pro Sekunde bis 20 Metern pro Sekunde betrieben werden.

Die Windräder werden auf einer V-förmigen Plattform installiert, die ebenfalls die Ausrüstung für die Verflüssigung von Luft enthält. Diese soll dann von entsprechenden Flüssiggastankern abtransportiert werden. Das erklärt auch die V-Form: Zwischen den beiden Armen ist das Wasser relativ ruhig, was das Verladen der flüssigen Luft vereinfachen soll.

Keuka hat vor kurzem eine Pilotanlage mit einer Leistung von 125 Kilowatt in Betrieb genommen. Wenn das Projekt erfolgreich ist, soll 2017 eine 25-Megawatt-Anlage folgen.

Ein Pumpspeicherkraftwerk in der Nordsee

Ein anderes flüssiges Medium soll in Belgien ebenfalls Strom speichern: Wasser. Vor der Küste nahe De Haan soll eine künstliche, ringförmige Insel aufgeschüttet werden. Sie soll eine ovale Form haben, 2,8 Kilometer lang und 1,2 Kilometer breit sein. In der Mitte der Insel, die den Namen iLand tragen soll, wird sich ein etwa 30 Meter tiefes Bassin befinden.

In Zeiten, in denen weniger Strom benötigt wird, leeren Pumpen das Bassin. In Spitzenzeiten werden die Schleusen geöffnet und das Wasser strömt über Turbinen in das Becken. Die produzieren Leistung von etwa 500 Megawatt. Es soll rund vier Stunden dauern, bis das Becken voll ist.

Damit ist iLand ein Pumpspeicherkraftwerk. Es soll künftig mit Strom aus Offshore-Windparks betrieben werden. Über den Bau soll die belgische Regierung in Kürze entscheiden. Wenn sie zustimmt, könnte der Bau von iLand 2018 beginnen, 2021 soll das Speicherkraftwerk fertig sein.