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Dringend erforderlich: Sektorenkopplung und schnelle Datennetze

"Bislang ist die Energiewende vor allem eine Stromwende gewesen", erklärt Professor Werner Beba, Koordinator von NEW 4.0 und Leiter des Competence Centers für Erneuerbare Energien und Energie-Effizienz der HAW Hamburg. "Doch auch der Wärmemarkt und der Mobilitätssektor müssen sich weitgehend aus erneuerbarer Energie speisen, denn beide haben einen großen Anteil am weltweiten CO2-Ausstoß." Ein intelligentes Netz ist für die Sektorenkopplung ebenso notwendig wie innovative Speichertechnologien, die flexibel und effizient zugleich sind. Unverzichtbar ist dafür auch eine schnelle, sichere und leistungsstarke Datenübertragung. In all diesen Bereichen haben Wissenschaftler in den vergangenen Jahren enorme Fortschritte erzielt - und stecken mittendrin in der Erprobung.

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Dazu gehört zum Beispiel Europas größter Batteriespeicher, der 2018 in Jardelund eingeweiht wurde. Der kleine Ort in Schleswig-Holstein, nahe der dänischen Grenze, verfügt nun über einen Speicher mit einer Kapazität von mehr als 50 Megawattstunden (MWh). Dieser soll Primärregelenergie liefern und nimmt überschüssigen Windstrom aus der Region auf. In Hamburg testet das Aluminiumwerk Trimet seit Sommer 2018 die Lastverschiebung bei der Aluminiumelektrolyse, um den industriellen Verbrauch besser an die Stromerzeugung anzupassen; ein Verfahren, das sich bei den Standorten in Nordrhein-Westfalen schon als erfolgreich erwiesen hat. In Flensburg wandeln die Stadtwerke seit Herbst 2017 überschüssigen Windstrom in Wärme um. Eine solche Power-to-Heat-Anlage hat auch der Energiekonzern Vattenfall in Hamburg errichtet; mit 45 Megawatt gilt sie als eine der größten in Deutschland.

Strom in Wärme umwandeln

"Im Prinzip funktioniert Power to Heat wie ein Durchlauferhitzer zum Erwärmen von Wasser", erklärt Bernd Gross, Projektleiter der Power-to-Heat-Anlage im Hamburger Umspannwerk Karoline. Das erwärmte Wasser wird in das Fernwärmenetz eingespeist oder für industrielle Prozesse genutzt. "Statt Strom aus fossilen Brennstoffen können wir überschüssigen Windstrom nutzen. Das mindert den CO2-Ausstoß und verhindert, dass die Windräder bei Überproduktion abgeschaltet werden müssen."

  • Das Windkraftwerk in Hamburg-Curslack (Bild: Monika Rößiger)
  • Auf dem Dach des Technologiezentrums: die Photovoltaik-Anlage, der Wasserstoffspeicher (rot) und der hochschuleigene Windpark (Bild: Monika Rößiger)
  • In der Werkhalle: das Lastenfahrrad, im Hintergrund die Batteriespeicher (Bild: Monika Rößiger)
  • Der Elektrolyseur erzeugt Wasserstoff. (Bild: Monika Rößiger)
  • Entscheidend für das Smart Grid: die Steuerung über IT (Bild: Monika Rößiger)
  • Das Elektroauto als mobiler Speicher gehört ebenfalls zum Smart Grid. (Bild: Monika Rößiger)
Auf dem Dach des Technologiezentrums: die Photovoltaik-Anlage, der Wasserstoffspeicher (rot) und der hochschuleigene Windpark (Bild: Monika Rößiger)

Nutzen statt abregeln lautet also die Devise, sonst geht wertvolles Energiepotenzial verloren. Das gewichtsmäßig schwerste Teil der Power-to-Heat-Anlage ist ein 60 Tonnen-Transformator, der die Spannung von 110 auf 10 Kilovolt reduziert. Vom Transformator wird der auf Mittelspannung gebrachte Strom zum Herzstück der Anlage weitergeleitet, einem Elektrokessel, der sich im Gebäude nebenan befindet. Dafür steigen wir - mit Schutzbrille und Helm ausgestattet - eine Metalltreppe hoch, bis wir vor dem mit silbrigem Isoliermaterial ummantelten Wasserkessel stehen. Ein dickes Rohr zur Linken leitet kaltes Wasser in den Kessel, wo es mit Hilfe von sechs Elektroden erhitzt wird. Ein ebenso dickes Rohr an der rechten Seite führt das erwärmte Wasser ins Fernwärmenetz. Durch die Elektroden-Heiztechnik habe das ganze System "einen Super-Wirkungsgrad", begeistert sich Ingenieur Gross, "und es geht wahnsinnig schnell: In 30 Sekunden auf Volllast."

 Ökostrom: Wie Norddeutschland die Energiewende vormachtStrom in Gas umwandeln: Wasserstoff und Methan 
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becks-b. 08. Mär 2019

Immer wieder lese ich, dass man bezüglich der Energiewende strikt zwischen Energie- und...

Eheran 21. Feb 2019

Warum komisch? Es sind 145.3 mio. Tonnen CO2 durch Braunkohle und Jährlich 800mio Tonnen...

Ach 15. Feb 2019

Im Gegenteil, würden auf diese Weise neu Anreize geschaffen, an klimafeindlichen...

Dwalinn 15. Feb 2019

Naja einer Taube weint keiner hinterher ein raubvogel der Schädlinge auf dem Feldern...

melaw 14. Feb 2019

Das Wetter ist wenn dann so gut wie über ganz Europa mies. Ein Land wie Deutschland hat...


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