Wärmespeicher, der Elefant im Raum der Energiewende
Die Energiewende ist mehr als nur Strom. Wärmespeicher sind essenziell, um erneuerbare Energie effizient zu nutzen. Doch die Politik hinkt hinterher.
So langsam beginnt das Speicher-Thema sowohl bei den klassischen Pumpspeicherkraftwerken, wo sich vielfach Anwohner querstellen, als auch bei den Batteriespeichern aus der Diskussionsebene zu entwachsen und die Realisierung zu erobern.
Bei den Batteriespeichern führen inzwischen die dezentralen privaten PV-gekoppelten Speicher, die anders als die Speicher im Netz nicht von der überkommenen Regulierung behindert werden.
Wenn Deutschland jetzt beginnt, seinen Wärmesektor zu elektrifizieren und sicherzustellen, dass die Nutzenergie aus erneuerbaren Energien je nach Bedarf rund um die Uhr verfügbar ist, dann muss man aus Effizienzgründen jetzt auch die Wärmespeicherung in Angriff nehmen.
Denn es wird meist noch immer übersehen, dass die anstehende Energiewende mitnichten nur eine reine Stromerzeugungswende ist. Etwa 67 Prozent des industriellen Endenergieverbrauchs ist Wärmeverbrauch. Wer jetzt grünen Wasserstoff als Heizgas einsetzen will, hat die Zusammenhänge und nicht zuletzt die Prozesswirkungsgrade nicht einmal ansatzweise verstanden.
Wärmespeicher werden auch im Bereich der Prozesswärme immer wichtiger
Zu Zeiten der auf fossilen Brennstoffen basierten Wärmeversorgung waren die Brennstoffe so billig, dass es ohne Probleme möglich war, notfalls mehr Wärme zu erzeugen, als benötigt wurde und den Überschuss in die Umluft abzugeben.
Dieses Vorgehen ist jedoch heute keinesfalls mehr zeitgerecht und so muss man nicht benötigte Wärme speichern, bis man sie benötigt.
Mit umfangreichen Speicherlösungen kann die Wärmewende nachhaltig und wirtschaftlich gelingen, sofern passende Rahmenbedingungen geschaffen werden. Das war die Kernbotschaft der Statuskonferenz "Thermische Speicher für die Wärmewende" des BVES Bundesverband Energiespeicher Systeme, die am 27. Juni in Berlin mit über 300 Teilnehmern vor Ort und im Livestream stattfand.
Neben einschlägigen Fachleuten waren auch Vertreter aus der Politik und der Verwaltung in Berlin zugegen, was zumindest ein wenig Anlass zur Hoffnung gibt, dass die Regulatorik bald auf den aktuellen Stand gebracht werden kann.
Urban Windelen, der Geschäftsführer des BVES, betonte in Berlin:
Der Stromsektor ist nur die halbe Miete der Energiewende. Die andere Hälfte ist der Wärmesektor. Dort fallen sogar zwei Drittel der Emissionen an. Daher ist die Wärmewende unabdingbar für eine erfolgreiche Energiewende und essenziell für die Einhaltung der Klimaziele. Thermische Speicher sind ein Multifunktionstool für die Bedarfe des Wärmesektors, ihr Einsatz muss endlich in der Regulatorik mitgedacht werden.
Wie PepsiCo in den Niederlanden die Frittenproduktion dekarbonisiert
PepsiCo ist hierzulande besonders für seine gezuckerte Brause bekannt, zählt jedoch inzwischen zu den führenden Snackherstellern. Wie viele andere Unternehmen muss PepsiCo seine Produktionsprozesse umstellen, wenn man seine Dekarbonisierungsziele erreichen will.
Bei der Herstellung von Kartoffelchips im Werk in der Nähe von Amsterdam wird Wärme benötigt, um das Frittierfett zu erhitzen. Das wird in Europa bislang meist noch mit Gas gemacht. PepsiCo nutzt jetzt Strom aus Erneuerbaren zur Wärmerzeugung. Diese wird dann gespeichert und bei Bedarf in den Frittierprozess abgegeben.
Da die Stromerzeugung mir Erneuerbaren fluktuiert, kommt man um Speicher nicht herum. Mit einem Speicher kann man diese Fluktuationen auffangen und trotzdem 24 Stunden lang Energie zum Frittieren der Chips bereitstellen.
Der Wirkungsgradverlust über den gesamten Prozess soll deutlich geringer sein als beim Weg über die Erzeugung von grünem Wasserstoff und dessen nachfolgende Verbrennung. Und bei den Kosten ist man von den schwankenden Gaspreisen unabhängig,
Das Net-Zero-Heat genannte System spart nach Angaben seines Herstellers Kraftblock 8.500 Tonnen CO2 und reduziert die Emissionen damit um 51 Prozent. Bald sollen im Werk von Frito-Lay drei weitere Module gebaut werden, um die Prozesswärme der Fabrik fast komplett CO2-neutral zu machen.
Den benötigten grünen Strom liefert der niederländische Energieversorger Eneco. Dass die Umsetzung in den Niederlanden erfolgte, liegt nicht zuletzt an den fehlenden Regularien in Deutschland.
Wärmespeicher sind ein nützliches Hilfsmittel beim Abschied vom Erdgas
Die Energiewende muss jetzt endlich ganzheitlich gesehen werden und nicht nur bezogen auf den einzelnen Energieträger. Seit Jahrzehnten geistert die Idee, dass die Verbraucher nicht Strom oder Gas wollen, sondern letztlich die Nutzenergie wie Wärme oder Beleuchtung.
Bei der Beleuchtung konnte man über den Umweg der quecksilberhaltigen Energiesparlampen mit den immer effizienter werdenden, meist aus China stammenden LED-Beleuchtungen schon eine dramatische Senkung des Strombedarfs bewirken.
Bei der Wärmespeichertechnik, welche für die Nutzung erneuerbarer Energien immer wichtiger werden, wenn man den Umweg über die Stromspeicherung vermeiden will, sind deutsche Unternehmen bislang noch führend.
Bei den Anwendungen hinkt Deutschland jedoch bislang deutlich hinterher, weil die Rahmenbedingungen auf die entsprechende Regulierung der Politik warten.
Wenn die Umsetzung weiter auf sich warten lässt, besteht auch bei diesem Technikfeld die Gefahr, dass andere Standorte bei der Betriebserfahrung überholen und Deutschland sich vom Entwickler zum Schlusslicht entwickelt.