Eine absurde Situation: Weihnachten mussten Stromverkäufer noch Geld drauflegen, um ihren Strom loszuwerden. Es gab ein Überangebot an Windstrom. Das droht zukünftig häufiger vorzukommen, denn Strom aus Wind und Sonne fällt ungleichmäßig und oftmals zu Tageszeiten an, in denen der Bedarf nicht sehr groß ist. Dagegen fehlt er dann zum Beispiel abends für Licht, Haushaltsgeräte, Unterhaltungselektronik. Speicher sind dringend gefragt.
Atomkraftwerke hatten bereits vor den erneuerbaren Energien das Problem, bisweilen mehr Strom zu produzieren, als sie loswerden konnten. So beschloss das Kernkraftwerk Unterweser eine neue Technik zu erproben, um seine überschüssige Energie zu speichern. Man baute 1978 in Huntorf ein Druckluftspeicherkraftwerk. Das funktioniert, so Peter Moser, Leiter der Abteilung Neue Technologien beim nordrhein-westfälischen Energieversorger RWE:
"So, dass ein Kompressor bei Stromüberangebot Luft komprimiert und die komprimierte Luft dann in einer unterirdischen Kaverne, in einem Salzstock zwischengespeichert wird und dann bei Strombedarf diese Druckluft über eine Turbine entlassen wird an die Atmosphäre und dabei eine Turbine antreibt und da kann man dann Strom produzieren."
Die Tücke liegt im Detail und das ist auch der Grund, warum es weltweit erst zwei Anlagen gibt. Wenn man Luft verdichtet, wird dabei viel Wärme frei. Bislang gab man sie einfach an die Umwelt ab. Eben diese Wärme aber bräuchte man erneut, wenn man die komprimierte Luft wieder aus dem Salzstock herausholt. Würde man die zusammengepresste Luft in die Turbinen schicken, ohne sie vorher anzuwärmen, könnten die vereisen, denn sich ausdehnende Luft entzieht der Umgebung Wärme.
Das Aufwärmen kostet viel Energie. Das Druckluftspeicherkraftwerk in Huntorf hat denn auch nur einen Wirkungsgrad von 42 Prozent, das heißt, fast zwei Drittel der eingespeisten Energie gehen verloren. Diese miserable Bilanz nun will RWE mit einer neuen Generation von Speicherkraftwerken erheblich verbessern: dem adiabaten Druckluftspeicherkraftwerk 'Adele'. Seine Besonderheit: Die Wärme, die beim Komprimieren anfällt, wird nicht mehr weggekühlt, sondern gespeichert.
"Man hat einen großen Behälter, in dem Formsteine drin sind. Das sind Keramiksteine, wo Röhren drin sind und dort fließt die komprimierte heiße Luft durch in Richtung der Speicherkaverne und gibt dabei ihren Wärmeinhalt ab und wenn ich dann Strom produzieren will, lass ich die kalte Luft aus der Kaverne wieder über diesen Wärmespeicher fließen und die heizt sich dabei auf. Unser Ziel ist 70 Prozent Wirkungsgrad zu erreichen mit dem adiabaten Druckluftspeicher."
Die Steine werden eine Menge Hitze aushalten müssen und lange halten sollen sie auch, denn so ein Druckluftspeicherkraftwerk wird voraussichtlich rund 200 Millionen Euro kosten. Das rentiert sich nur, wenn es 20 bis 30 Jahre genutzt werden kann.
"Wir streben Temperaturen mit diesem neuen Konzept von etwa 600°, 650° Celsius an und da liegt eben auch wirklich eine technische Herausforderung darin für den Kompressor, weil wir kommen mit sehr heißer Luft eben dann aus der letzten Kompressionsstufe heraus, 620 bis 650° und in diesen Dimensionen, wie wir dann die Technik benötigen, ist das so auch noch nicht realisiert worden."
Weniger kompliziert ist die Anlage der Speicherkavernen. Man kennt die Verfahren vom Erdgas. Mit Wasser kann man aus einem Salzstock große Höhlen ausspülen. Da Adele 1000 Megawatt Leistung speichern soll, müsste dafür eine unterirdische Kaverne von der Höhe des Eiffelturms geschaffen werden. Wird dieser Hohlraum geleert, reicht die Druckluft aus, um mit den Turbinen fünf Stunden lang 200 Megawatt Strom zu erzeugen. Damit könnte man bei einer Windflaute die Stromproduktion von 40 modernen Windkraftanlagen ersetzen. Peter Moser ist überzeugt, dass 'Adele' nicht das einzige Luftdruckspeicherkraftwerk bleiben wird.
"Wir haben in Norddeutschland, aber auch in Mitteldeutschland ausgedehnte Salzstockfelder, das heißt wir haben gerade dort, wo auch künftig die große Einspeisung der Windkraft stattfinden wird, haben wir sehr, sehr großes Potenzial für Speicher. Wir gehen davon aus, dass wir benötigen werden durchaus im Bereich von etwa 20 bis 30 solcher Anlagen in Deutschland, um diese Netzschwankungen abzufedern."
Die Planungen für Adele laufen auf Hochtouren. 2013 soll das erste adiabatische Druckluftspeicherkraftwerk in Betrieb genommen werden. Gerade rechtzeitig neu für die neuen Offshore-Windparks in der Nordsee.
Atomkraftwerke hatten bereits vor den erneuerbaren Energien das Problem, bisweilen mehr Strom zu produzieren, als sie loswerden konnten. So beschloss das Kernkraftwerk Unterweser eine neue Technik zu erproben, um seine überschüssige Energie zu speichern. Man baute 1978 in Huntorf ein Druckluftspeicherkraftwerk. Das funktioniert, so Peter Moser, Leiter der Abteilung Neue Technologien beim nordrhein-westfälischen Energieversorger RWE:
"So, dass ein Kompressor bei Stromüberangebot Luft komprimiert und die komprimierte Luft dann in einer unterirdischen Kaverne, in einem Salzstock zwischengespeichert wird und dann bei Strombedarf diese Druckluft über eine Turbine entlassen wird an die Atmosphäre und dabei eine Turbine antreibt und da kann man dann Strom produzieren."
Die Tücke liegt im Detail und das ist auch der Grund, warum es weltweit erst zwei Anlagen gibt. Wenn man Luft verdichtet, wird dabei viel Wärme frei. Bislang gab man sie einfach an die Umwelt ab. Eben diese Wärme aber bräuchte man erneut, wenn man die komprimierte Luft wieder aus dem Salzstock herausholt. Würde man die zusammengepresste Luft in die Turbinen schicken, ohne sie vorher anzuwärmen, könnten die vereisen, denn sich ausdehnende Luft entzieht der Umgebung Wärme.
Das Aufwärmen kostet viel Energie. Das Druckluftspeicherkraftwerk in Huntorf hat denn auch nur einen Wirkungsgrad von 42 Prozent, das heißt, fast zwei Drittel der eingespeisten Energie gehen verloren. Diese miserable Bilanz nun will RWE mit einer neuen Generation von Speicherkraftwerken erheblich verbessern: dem adiabaten Druckluftspeicherkraftwerk 'Adele'. Seine Besonderheit: Die Wärme, die beim Komprimieren anfällt, wird nicht mehr weggekühlt, sondern gespeichert.
"Man hat einen großen Behälter, in dem Formsteine drin sind. Das sind Keramiksteine, wo Röhren drin sind und dort fließt die komprimierte heiße Luft durch in Richtung der Speicherkaverne und gibt dabei ihren Wärmeinhalt ab und wenn ich dann Strom produzieren will, lass ich die kalte Luft aus der Kaverne wieder über diesen Wärmespeicher fließen und die heizt sich dabei auf. Unser Ziel ist 70 Prozent Wirkungsgrad zu erreichen mit dem adiabaten Druckluftspeicher."
Die Steine werden eine Menge Hitze aushalten müssen und lange halten sollen sie auch, denn so ein Druckluftspeicherkraftwerk wird voraussichtlich rund 200 Millionen Euro kosten. Das rentiert sich nur, wenn es 20 bis 30 Jahre genutzt werden kann.
"Wir streben Temperaturen mit diesem neuen Konzept von etwa 600°, 650° Celsius an und da liegt eben auch wirklich eine technische Herausforderung darin für den Kompressor, weil wir kommen mit sehr heißer Luft eben dann aus der letzten Kompressionsstufe heraus, 620 bis 650° und in diesen Dimensionen, wie wir dann die Technik benötigen, ist das so auch noch nicht realisiert worden."
Weniger kompliziert ist die Anlage der Speicherkavernen. Man kennt die Verfahren vom Erdgas. Mit Wasser kann man aus einem Salzstock große Höhlen ausspülen. Da Adele 1000 Megawatt Leistung speichern soll, müsste dafür eine unterirdische Kaverne von der Höhe des Eiffelturms geschaffen werden. Wird dieser Hohlraum geleert, reicht die Druckluft aus, um mit den Turbinen fünf Stunden lang 200 Megawatt Strom zu erzeugen. Damit könnte man bei einer Windflaute die Stromproduktion von 40 modernen Windkraftanlagen ersetzen. Peter Moser ist überzeugt, dass 'Adele' nicht das einzige Luftdruckspeicherkraftwerk bleiben wird.
"Wir haben in Norddeutschland, aber auch in Mitteldeutschland ausgedehnte Salzstockfelder, das heißt wir haben gerade dort, wo auch künftig die große Einspeisung der Windkraft stattfinden wird, haben wir sehr, sehr großes Potenzial für Speicher. Wir gehen davon aus, dass wir benötigen werden durchaus im Bereich von etwa 20 bis 30 solcher Anlagen in Deutschland, um diese Netzschwankungen abzufedern."
Die Planungen für Adele laufen auf Hochtouren. 2013 soll das erste adiabatische Druckluftspeicherkraftwerk in Betrieb genommen werden. Gerade rechtzeitig neu für die neuen Offshore-Windparks in der Nordsee.