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Steine (Symbolbild): 1.000 Tonnen Gestein werden Wärme speichern.
Steine (Symbolbild): 1.000 Tonnen Gestein werden Wärme speichern. (Bild: Werner Pluta/Golem.de)

Erneuerbare Energien: Siemens leitet die neue Steinzeit ein

Steine (Symbolbild): 1.000 Tonnen Gestein werden Wärme speichern.
Steine (Symbolbild): 1.000 Tonnen Gestein werden Wärme speichern. (Bild: Werner Pluta/Golem.de)

Steine, die Energie speichern: In Hamburg testet der Technologiekonzern Siemens eine neuartige Technologie. Dabei konservieren isolierte Steine Energie in Form von Hitze. Die Methode soll billiger sein als alles, was es bislang an Speichertechnologie gibt.
Von Daniel Hautmann

Immer mehr Windkraft, immer mehr Photovoltaik, immer mehr Wasserkraft erzeugt grünen Strom. Doch diese Ökostromquellen sind vom Wetter abhängig: Verdunkeln Wolken den Himmel oder herrscht Windstille, fließt kaum noch Strom aus Wind- oder Solarkraftwerken. Alle Welt sucht deshalb nach kostengünstigen Speichern, um überschüssige Energie einzulagern und bei Bedarf wieder abzurufen. Doch bislang stecken Technologien wie überdimensionale Batterien, spezielle Betonkugeln, die im Meer versenkt werden, oder Schwungradspeicher noch im Entwicklungsstadium - und sind meist irrwitzig teuer. Bislang. Der Technologiekonzern Siemens will nun förmlich den Stein der Weisen gefunden haben.

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  • Prinzip des Steinspeichers (Bild: Siemens)
Prinzip des Steinspeichers (Bild: Siemens)

Gigantische, gut isolierte Steinhaufen sollen bei einem von Siemens entwickelten Verfahren über ein Heizgebläse auf 600 Grad erwärmt werden und so überschüssige Energie in Form von Hitze speichern. Bei Strombedarf saugen Lüfter die heiße Luft aus dem Speicher und leiten sie in eine Dampfturbine, die wiederum einen Generator antreibt.

Sensoren beobachten die Steine

Um zu zeigen, dass das Verfahren prinzipiell funktioniert, betreibt Siemens seit einem Jahr eine Testanlage in Hamburg-Bergedorf. Dort werden vor allem die thermischen Voraussetzungen des Speicherverfahrens erprobt. Allerdings wird in der Testanlage noch nicht rückverstromt. "Der Fokus liegt auf der Anordnung der Steine", erklärt Till Barmeier, Projektleiter bei Siemens. Bislang sei eine zeppellinförmige Schüttung am vielversprechendsten - in ihr verteilt sich die Hitze am effektivsten.

Um zu sehen, wie gut die Hitze in die 25 Kubikmeter Steine kriecht, blicken rund 250 Sensoren in sie hinein. Barmeier ist mit den bisherigen Ergebnissen zufrieden: "Die Energie lässt sich bei wirtschaftlich gestalteter Isolierung rund eine Woche speichern. Das Aufladen dauert etwa sechs Stunden und der Temperaturverlust beträgt nur rund 15 Grad Celsius."

Siemens nennt die Technologie Future Energy Solution, kurz FES. Mit an Bord bei der Entwicklung sind der Energieversorger Hamburg Energie und Wissenschaftler des Instituts für Thermofluiddynamik der Technischen Universität Hamburg-Harburg. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie fördert die Speicherentwicklung im Rahmen ihres Projekts Future Energy Systems.

Siemens arbeitet mit bekannten Komponenten

Die Methode soll günstiger sein als alles, was es bislang an Speichertechnologien gibt. "Wir peilen im kommerziellen Einsatz einen Speicherpreis von weit unter zehn Cent je Kilowattstunde an, was viel günstiger als alle bekannten Batteriespeicher und anderen Technologien ist", sagt Siemens-Projektleiter Till Barmeier.

Das einfache Prinzip verspreche einen äußerst kostengünstigen Aufbau, heißt es bei Siemens. "Die Technologie unseres FES-Speichers setzt bewusst auf größtenteils bewährte Technik", sagt Barmeier. "Weil wir hier mit erprobten thermischen Komponenten und einer seriengefertigten Dampfturbine arbeiten, können wir innerhalb weniger Jahre eine praxistaugliche Lösung anbieten."

Der kleine Prototyp in Bergedorf soll im kommenden Jahr einen großen Bruder im Hamburger Hafen bekommen. Auf dem Gelände einer Aluminiumhütte soll dann eine voll funktionsfähige Demonstrationsanlage aufgebaut werden - inklusive Rückverstromung. Am Projekt beteiligt sind wieder der städtische Energieversorger Hamburg Energie und die Technische Universität Hamburg-Harburg.

Die gespeicherte Wärme treibt die Turbine 24 Stunden lang an

Die Anlagendaten sind beeindruckend: Im Hafen speichern dann 1.000 Tonnen Gestein 36 Megawattstunden Stromäquivalent. Die Turbine leistet 1,5 Megawatt und kann mit der gespeicherten Hitze rund 24 Stunden lang betrieben werden. Mit der gespeicherten Menge an Energie ließe sich ein Vierpersonenhaushalt rund neun Jahre lang versorgen.

Den Wirkungsgrad der Anlage, die im Herbst 2018 in Betrieb gehen soll, gibt Siemens mit rund 25 Prozent an. Eine großtechnische Anlage mit einer Leistung von mehr als 100 Megawatt könnte sogar auf bis zu 50 Prozent kommen.


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zork0815 21. Nov 2017

ja um nochmal das Bild zu verdeutlichen: https://1-stromvergleich.com/medien...

Ach 17. Nov 2017

Lol ja, genauso funktioniert das mit den Patenten :]. Aber die Idee mit den...

Casio 16. Nov 2017

Dann müsste ich demnach den Faktor 1.000 aufschlagen. Edit: Oben in der Rechnung steht: 1...

Ach 16. Nov 2017

Je höher das aufgebaute Potenzial desto höher die Verluste, sprich, desto schneller...

VigarLunaris 16. Nov 2017

Das Problem aller Wärmespeicher ist und bleibt, das sich Wärme nur "rentiert" wenn man...



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