Sonntag, 10. November 2024

Fraunhofer IEGSpeicher-Prototyp für Wärmewende

[26.09.2023] Das Fraunhofer IEG testet in Bochum einen Prototypen aus Solarthermie, Wärmepumpen und Grubenwasser, der als Wärmespeicher dienen soll.
Die Aggregate der Wärmepumpen nutzen Ammoniak und Butan als Arbeitsmedien und erzeugen Endtemperaturen bis zu 120 Grad Celsius.

Die Aggregate der Wärmepumpen nutzen Ammoniak und Butan als Arbeitsmedien und erzeugen Endtemperaturen bis zu 120 Grad Celsius.

(Bildquelle: K. Schinarakis/Fraunhofer IEG)

Auf dem Weg zur Klimaneutralität braucht es neue Ideen, wie Stadtwerke ganze Quartiere ohne Kohle und Gas mit Fernwärme versorgen. Die Kombination von Solarthermie, Wärmepumpen und Grubenwasser als Wärmespeicher ist ein weltweit einzigartiger Ansatz, den das Fraunhofer IEG nun als Prototypen in Bochum testet. Die leistungsstarke Wärmepumpe für den Temperaturbereich bis 120 Grad Celsius hat nun ihren Platz im System eingenommen und wird zeigen, wie das lokale Wärmenetz davon profitieren kann.
„Fernwärmenetze sind die effizienteste Art, viele Haushalte zu versorgen“, unterstreicht Rolf Bracke, Leiter des Fraunhofer IEG. „Wenn wir mehr innovative Ideen umsetzen und fossile Wärmequellen abschalten, kann Fernwärme auch die Nachhaltigste werden.“ Das Projekt zeige, wie vorhandene fossile Infrastrukturen wie Bergwerke und Fernwärmenetze eine nachhaltige Rolle für die Wärmewende spielen können.
Der innovative Ansatz des Fraunhofer IEG vereint die Vorteile von Solarthermie, Grubenwärmespeicher und Wärmepumpe in einer Pilotanlage zur saisonalen Hochtemperatur-Wärmespeicherung. Während des Sommers erwärmt Solarthermie das Wasser in einem alten, bereits gefluteten Bergwerk in Bochum auf geplante 60 Grad Celsius. Während der Heizperiode dient das Grubenwasser als Wärmequelle für die Hochtemperaturwärmepumpe, die nun ihren Betrieb aufgenommen hat.
Mit relativ wenig Aufwand kann sie dann Wärme bei bis zu 120 Grad Celsius in das lokale Fernwärmenetz einspeisen, welches die Haushalte im Bochumer Süden versorgt. An das Fernwärmenetz ist der Campus der Ruhr-Universität Bochum mit 5.600 Arbeitsplätzen angeschlossen, dazu 4.800 Mietwohnungen, 760 Häuser und 115 weitere Kunden des umliegenden Stadtteils Querenburg.
Die Solarthermieanlage hat eine maximale Leistung von 60 Kilowatt und nutzt Wasser als Arbeitsmedium. Im Volllastbetrieb soll sie 165 Megawattstunden Energie pro Jahr ins Grubenwasser einspeisen. Auch andere Wärmequellen könnten in Zukunft eingebunden werden. Das Steinkohlebergwerk war zwischen 1953 und 1958 in Betrieb. Es wurden rund 37 Tausend Tonnen Kohle gefördert. Der verbliebene Hohlraum ist heutzutage mit rund 20 Tausend Kubikmeter Grubenwasser zwischen 23 und 64 Metern Tiefe gefüllt. Die Entnahmebohrung, die das Bohrgerät BO-REX des Fraunhofer IEG abgeteuft hat, erschließt das Bergwerk auf 64 Meter.
Computersimulationen haben ergeben, dass sich die gefluteten Bereiche als Wärmespeicher für Temperaturen von rund 60 Grad Celsius gut eignen. Das Fernwärmenetz des Bochumer Südens hat eine Leistung von rund 115 Megawatt (MW) und liefert je nach Jahreszeit zwischen 80 und 120 Grad Celsius an die Kunden und führt rund 60 Grad Celsius warmes Wasser an das lokale Heizkraftwerk zurück.
Die Wärmepumpe wurde auf diese Randbedingungen maßgeschneidert und berücksichtigten, dass in Zukunft auch lokale Abwärmequellen in das System integriert werden könnten. Noch ist der Markt für derartige Anlagen nicht entwickelt. Insbesondere die hohen Temperaturen bis 120 Grad Celsius und die hohe Leistungsklasse bis 500 Kilowatt (kW) zeichnet die Wärmepumpe aus. Um dies zu erreichen, hat das Entwicklungsteam neue Berechnungsmodelle für die Leistungen von Arbeitsmedien und Komponenten unter den verschiedensten Betriebsbedingungen entwickelt.





Anzeige

Weitere Meldungen und Beiträge aus dem Bereich: Energiespeicher
Luftansicht eines Solarparks mit Batteriespeicher

ABO Energy: Zuschlag für Hybridprojekt

[18.10.2024] Das Unternehmen ABO Energy hat von der Bundesnetzagentur den Zuschlag für ein Hybridprojekt im baden-württembergischen Großrinderfeld erhalten, das eine Freiflächen-Photovoltaikanlage mit einem Batteriespeicher kombiniert. mehr...

Grafik zum Speicherpotenzial bidirektional-fähiger E-Autos

E.ON: Speicherpotenzial von E-Autos nutzen

[15.10.2024] Eine Schwarmbatterie aus Elektroautos, die vorbereitet sind für das bidirektionale Laden, könnte rechnerisch die Stromproduktion von mehreren Gaskraftwerken ersetzen. Zu diesem Ergebnis kommt eine Potenzialanalyse von E.ON Deutschland. mehr...

Zehn Jahre Batteriekraftwerk: Jubiläumsveranstaltung in Schwerin.

WEMAG: Pionier bei Batteriespeichern

[18.07.2024] Vor zehn Jahren hat die WEMAG ein Batteriekraftwerk in Betrieb genommen. Jetzt feierte der Schweriner Energieversorger das Jubiläum der Anlage. mehr...

Speichertechnologien ermöglichen Energieeffizienz
bericht

Energiespeicherung: Die Rolle von Großspeichern

[15.07.2024] So vielschichtig das Energiesystem ist, so vielschichtig sind auch die Speichertechnologien, die für die Energiewende benötigt werden. Sie ermöglichen Energieeffizienz, Versorgungssicherheit und Flexibilität auf allen Ebenen. Ein Überblick. mehr...

Ein Batteriespeicherkraftwerk mit einer Leistung von 30 Megawatt will das Wormser Unternehmen EWE bauen.

EWR: Batteriespeicher für Worms

[04.07.2024] Ein Batteriespeicherkraftwerk mit einer Leistung von 30 Megawatt will das Wormser Unternehmen EWR bauen und betreiben. Die Batteriemodule kommen von Tesvolt. mehr...

Blick in einen geöffneten Batteriespeicher-Container am Standort Schwabmünchen (Bayern

VERBUND: Großspeicher für Bayern und Hessen

[13.06.2024] Drei weitere VERBUND-Batteriegroßspeicher wurden in Bayern und Hessen in Betrieb genommen. mehr...

Blick von oben auf den Flensburger Wärmespeicher.

Stadtwerke Flensburg: Zweiter Speicher mit Elektrodenkessel

[07.06.2024] Die Stadtwerke Flensburg haben jetzt den zweiten Wärmespeicher und den zweiten Elektrodenkessel in Betrieb genommen. mehr...

Die Unternehmen Uniper und NGEN haben eine Partnerschaft zum Bau eines Batteriespeichers am Kraftwerksstandort Heyden in Nordrhein-Westfalen vereinbart.

Uniper: Batteriespeicher am Kraftwerk Heyden

[29.05.2024] Der Energiekonzern Uniper plant am Kraftwerksstandort Heyden in Petershagen den Bau eines Batteriespeichers mit einer Kapazität von 100 Megawattstunden. Das Projekt wird gemeinsam mit dem Speicherspezialisten NGEN umgesetzt. mehr...

In Münster hat die Deutsche Telekom jetzt zwei Batteriegroßspeicher in Betrieb genommen.

Deutsche Telekom: Batteriegroßspeicher in Betrieb

[07.05.2024] Im Münster hat die Deutsche Telekom jetzt mit seiner Tochtergesellschaft PASM die ersten Batteriegroßspeicher für die Integration erneuerbarer Energien in Betrieb genommen. mehr...

Die Optimierungssoftware von Kisters unterstützt Betreiber von Solar- und Windparks bei der Auswahl der richtigen Batterie und deren Einsatz.

Kisters: Batteriespeicher optimal vermarkten

[20.03.2024] Zusätzliche Erlöse durch die Optimierung von Batteriespeichern an Erzeugungsparks und Energiesystemen jeder Größe sind mit der Kisters-Optimierungssoftware möglich. mehr...

Trianel-Solarpark: Mit Batteriespeichern kann die zeitliche Verschiebung zwischen Erzeugung und Verbrauch gesteuert werden.
bericht

Hybridkraftwerke: Die kommunale Kraft der Energiewende

[28.02.2024] Mit dem Ausbau der erneuerbaren Energien gewinnen Speicherkapazitäten und Flexibilitätsoptionen an Bedeutung. Trianel stellt sich dieser Herausforderung mit Hybridkraftwerken und dem Bau eigener Umspannwerke. mehr...

Der neue Fernwärmespeicher an der Gewerkenstraße in Gelsenkirchen-Schalke wird ein Fassungsvermögen von rund 31 Millionen Liter Wasser und eine Wärmekapazität von 1.050 MWh haben.

Iqony: Wärmewende für Schalke

[19.01.2024] In Gelsenkirchen entsteht ein Fernwärmespeicher, der das lokale Fernwärmenetz etwa ein Wochenende lang versorgen kann. Gebaut wird er von Iqony. mehr...

Batteriespeicher (links) werden in Stade durch die Kommune gefördert. Dafür stehen 7.000 Euro zur Verfügung.

Stade: 70.000 Euro für Batteriespeicher

[18.01.2024] Die Hansestadt Stade fördert seit Jahresbeginn den Einbau von Batteriespeichern für Photovoltaikanlagen. Insgesamt stehen 70.000 Euro zur Verfügung. mehr...

Batteriespeicher für den Solarpark Bruchsal: Künftig sollen alle EnBW-PV-Anlagen mit Speichern ausgerüstet werden.

EnBW: Speicher in allen Solarparks

[30.10.2023] Der Energiekonzern EnBW will künftig alle Solarparks mit Batteriespeichern ausstatten. So soll das Potenzial der erneuerbaren Energien besser genutzt werden. mehr...