Lumenion beteiligt sich mit prämierter Stahlspeicher-Technologie an HTW-Dekarbonisierungs-Projekt

Die Speicher-Spezialisten von Lumenion beteiligen sich am Projekt zur Dekarbonisierung des Forschungscampus Oberschöneweide der Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW). Dazu prüft das Berliner Start-up den Einsatz eines mindestens 5 Megawattstunden fassenden Stahlspeichers zur CO2-freien Strom- und Wärmeversorgung des Campus.

Die patentierte Technologie sei vor allem in Kraftwärmekopplungsanlagen interessant, erklärt Lumenion-Geschäftsführer Hanno Balzer: „Wir machen die mitunter heute schon hohen, künftig aber noch viel „steileren“, Spitzen von Wind- und Sonnenenergie zeitversetzt als Wärme, und bei Bedarf sogar auch wieder als Strom, nutzbar.“

Dazu wird die regional erzeugte erneuerbare Energie netzdienlich und platzeffizient bei Temperaturen bis zu 650° Celsius gespeichert indem über eine elektrische Heizung ein Speicherkern aus Stahl erhitzt wird.

Nach verschiedenen Untersuchungen und ersten Experimenten mit unterschiedlichen Speichermedien, hat sich das Team von Lumenion auf Stahl festgelegt. „Stahl eignet sich besonders gut für Hochtemperaturspeicher, weil er sich aufgrund seiner Wärmeleiteigenschaften gut und sehr günstig erhitzen lässt – und gleichzeitig sehr große Mengen Energie auf kleinem Raum speichern kann.” Anders als Steine, Keramik oder Beton trägt Stahl sich selbst. „Das spart zu einem eine zusätzliche tragende Konstruktion. Vor allem aber ermöglicht es uns, unsere Speicher sehr durchlässig zu bauen – wodurch wir die Energie sehr gut in Speicher hinein und auch wieder hinaus bekommen. Zum Einsatz kommt dabei robuster Industriestahl, der extrem mindestens 40 Jahre „hält“ – und zudem einen hohen Restwert hat“, so Balzer.

Dank der hohen Speichertemperaturen kann die gespeicherte Energie bei Bedarf mittels Turbinen-Einheit rückverstromt – oder vollständig zum Heizen oder zur Bereitstellung von Trinkwarmwasser genutzt werden. Die Stahlspeicher koppeln so die Erzeugungsspitzen aus Wind- und Solarenergieanlagen an den Wärmebedarf der jeweiligen Verbraucher aus Industrie oder von Fern- und Nahwärmenetzen.

In einem Wohnquartier der Berliner Wohnungsbaugesellschaft Gewobag im Bezirk Reinickendorf erprobt Vattenfall Energy Solutions die neue Technologie bereits im realen Einsatz: Der Speicher mit einer Kapazität von 2,4 Megawattstunden ist an ein bestehendes gasbetriebenes Blockheizkraftwerk gekoppelt und so in die Quartierstrom- und Nahwärmeversorgung des Wohnquartiers integriert. Temporär nicht benötigte Stromspitzen des Kraftwerks werden in Wärme umgewandelt, im Stahl gespeichert und später bei Bedarf wieder in die Wärmeversorgung des Quartiers eingespeist. Nicht zuletzt für diesen innovativen sektorenkoppelnden Lumenion-Stahlspeicher wurde die Gewobag jüngst mit dem BBU-ZukunftsAward 2020 ausgezeichnet.

Nun folgt der nächste Schritt an der HTW – wo schon der erste 450 kWh Demonstrator von Lumenion steht. Zusammen mit Prof. Dr. Jochen Twele könnte im Rahmen des “KliC-STEPi”-Forschungsprojekts zum sich entwickelnden Markt zur Kopplung von Erneuerbaren Strom und Wärme zunächst dieser genutzt, erweitert oder ergänzt werden. Neben der Erweiterung der Steuerungssoftware stellt Lumenion auch die Expertise seiner Ingenieur*innen zur Verfügung.

Und auch damit ist nicht Schluss, denn Lumenion will die Wärmewende, und insbesondere den Kohleausstieg, weiter vorantreiben: „Unsere Vision sind Speicher von bis zu fünf Gigawattstunden“, so Balzer. „Der thermische Sektor verursacht in Deutschland aktuell über die Hälfte des CO2-Ausstoßes – zum Heizen und für warmes Wasser, aber auch für viele industrielle Anwendungen.“ Gerade der Kohleausstieg hängt meist nicht an der Stromerzeugung, sondern an der Sicherstellung der Wärmeversorgung. „Wind und Sonnenenergie sind nicht nur sauber, mittlerweile sind sie sogar billiger als Kohle, Öl und Gas – aber sie fallen eben als Strom an – und deswegen sind sektorenkoppelnde Speicher besonders gut geeignet, sie in unser Energiesystem zu integrieren“, so Balzer.

Webseite der Lumenion GmbH

Philip Hiersemenzel

Lumenion GmbH

philip.hiersemenzel[at]lumenion.com