Kraftblock, ein Anbieter von thermischen Energiespeichern mit Sitz in Sulzbach/Saar, hat gemeinsam mit der Unternehmens- und Strategieberatung DWR Eco eine 30 Seiten umfassende Studie über „die Vorteile thermischer Energiespeicher für Netze und regenerative Stromproduktion“ vorgelegt. Das allgemein positive Resultat der Untersuchung überrascht kaum, als Beitrag zur Darstellung der gesamtwirtschaftlichen Vorteile der Technologie könnte sie dennoch einige Beachtung finden.
Thermische Energiespeicher lassen sich entweder durch Abwärme, insbesondere aus Industrieprozessen, oder durch Strom beladen und können die Energie in Form von Wärme bei bis zu 1.300 Grad speichern. Damit, so eine Mitteilung zur Studie, sind die Speicher „auch für Schwerindustrien wie Stahl, Metallverarbeitung und Chemie geeignet“. Prozesswärme macht demnach bis zu zwei Drittel des industriellen Energiebedarfs aus.
In der Studie geht es um den Einsatz thermischer Speicher zur Erbringung von Prozesswärme in Kombination mit ihrer Nutzbarmachung für das Stromnetz in wichtigen Märkten wie den USA, Europa und Australien. Untersucht werden die Vorteile gegenüber dem Einsatz von Wasserstoff oder der direkten Elektrifizierung. „Die Ergebnisse zeigen, dass die Technologie wesentlich günstiger und wesentlich effizienter als Wasserstoff und auch günstiger als direkte Elektrifizierung ist“, sagt Martin Schichtel, Geschäftsführer und Co-Gründer von Kraftblock. In Deutschland, so ein Resultat der Betrachtung, „könnten Industrien bis zu 30 Prozent der Stromkosten sparen.“
In „extremen Preisumgebungen wie denjenigen in Australien“, heißt es in der Studie, seien sogar „mehr als 150 Prozent“ erreichbar: Wo sich durch hohe und über lange Zeitspannen geltende negative Strompreise beziehungsweise durch hohe Spannen zwischen diesen negativen und den anschließenden positiven Preisen Möglichkeiten zum Arbitrage-Handel böten, sei ein „Netto-Positiv-Szenario“ für den Einsatz der Speicher möglich. In Australien, so die Studie, habe es 2023 zu 20 Prozent der Gesamtzeit negative Strompreise gegeben.
Auch in Deutschland werde die Flexibilisierung des Stromnetzes immer wichtiger, deshalb sei der Einsatz thermischer Energiespeicher „nicht nur ein technologischer Vorteil, sondern essenziell für Energiesysteme und Industrien“, so die Co-Gründerin von Kraftblock, Susanne König. Diese nämlich kosten den Angaben zufolge „nur einen Bruchteil von Großbatterien und können Energie über längere Zeiträume speichern“.
Dieser Inhalt ist urheberrechtlich geschützt und darf nicht kopiert werden. Wenn Sie mit uns kooperieren und Inhalte von uns teilweise nutzen wollen, nehmen Sie bitte Kontakt auf: redaktion@pv-magazine.com.
Von welcher Art von thermischen Speichern reden wir hier? … auch von langfristigen für Tage, Wochen und Monate, die als ernsthafte Alternative zu Wasserstoff einsetzbar sind? … gibt es einen Link zu Studie?
Kraftblock gibt als Speicherdauer „wenige Stunden bis Wochen“ an. Einen Download-Link zur Studie gibt es leider (noch) nicht.
Ich finde diese Konzept richtig gut. Es funktioniert aber wohl nur bei negativen Strompreisen halbwegs profitabel.
Negative Strompreise finde ich zunehmend reizvoll.
Die maximal mögliche Erzeugung von PV -Strom auf abbezahlen Eigenheimen muss zukünftig wohl per Gesetz zur Pflicht werden. Die Einspeisevergütung wird komplett gestrichen, und ins negative gekehrt. Nur elektrischer Strom vom eigenen PV-Dach , der selbst im Elektroauto,der weissen Ware oder in der Wärmepumpe verbraucht wird , bleibt steuerfrei. Jede eingespeiste kWh hingegen wird mit einer monatlich bilanzierten „Sonnennutzungssteuer“ belegt , welche in den ersten 5 Jahren 3 Jahre im voraus zu zahlen ist , auf Grundlage der prognostizierten Sonneneinstrahlung. Dadurch unterstützt der Verursacher der negativen Strompreise solidarisch die Energiewende. Es gibt aber eine Pflichtquadratmeterzahl an PV-Modulen , welche der „Stromnutzungssteuer“ unterliegen. Vielleicht 2,3 oder 5 Quadratmeter.
Nur Großkonzerne mit entsprechender Expertise
dürfen sich um die Stromnutzung mit Benefit ( negativ erm Strompreis ) bewerben, um zum Beispiel Wasserstoff zu erzeugen , oder damit Strom und Wärme in der Brennstoffzelle zu erzeugen. Negative Strompreise könnten dann eher die Regel, als die Ausnahme werden. Energiewende ganz einfach!
Was soll denn bitte der Vorteil von diesem Konstrukt sein?
Satire bitte kennzeichnen.
Selten so viel Blödsinn gelesen
Was hat Sie denn geritten, so einen Nonsens von sich zu geben?
Der feuchte Traum der Energiegroßkonzerne:
Jeder private PV Anlagenbetreiber (im Sinne von Eigenheimbesitzer mit PV Anlage) soll so richtig finanziell bestraft werden.
Große Konzerne werden schön vom Staat unterstützt seine großen Anlagen betreiben und richtig viel Geld scheffeln.
Der Pöbel soll schließlich weiterhin von denen „da Oben“ abhängig sein. Schließlich ist zuviel verteilte Macht nicht gut.
Die Macht gehört schließlich nur in wenigen Hände.
/Ironie aus
Selten so einen B*******t gelesen.
VG
Baine
„[…] bleibt steuerfrei […]“
OMG, bitte nicht, Sie wollen uns hier verar…., oder?
Haha, gelungen! April April.
Das gilt aber nur für Große Industriegebiete bzw Industriefirmen.
Mittelständler können sich so etwas gar nicht leisten.. Es gibt schon einige Firmen die das machen aber die Invest Kosten sind sehr Hoch.
Im Moment sehe ich nur dicke Backen, eine schillernde Seifenblase produzieren wollend – wohl in Hoffnung auf erfreuliche Subventionitis ?!
Viel super-positives Gedöns –
aber keine einzige seriös nachvollziehbare, entsprechend positive, praktische Anwendung !
Leider sehr oberflächlich und nur als Input, dass Wärme als praktisch die einzige, bezahlbare (immer noch) Lösung für den riesigen Überschuss im Sommer und den gravierenden Mangel im Winter an Sonnenenergie einzusetzen wäre. Ich hätte gerne einige Zahlen über die Verluste, die durch monatelange Speicherung der Wärme nicht zu vermeiden sind, erfahren wollen. Wäre es möglich die Prozentzahlen zu erfahren? Im Bereich 3..5% oder viel mehr und schon zweistellig z.B. 20%? Noch mehr?
Den Rest habe ich schon berechnet, mit ca. 250000l um 20..25MWh für den Winter zu speichern. 90° über die sonnenreichen Monate sollte möglich sein zu erreichen um auf den Winter ziemlich sorglos warten zu dürfen. Nur die Verluste bleiben als ziemlich unbekannter Faktor in dem offenen Projekt.
Sandspeicher
um 1 cbm Sand auf 1300°C zu erhizen benötigt man 427 kWh
um die Energiemenge von 100 000 Liter Heizöl zu speichern
benötig man einen Würfel von ca 15x15x15m Sandspeicher gut isoliert
je größer sie sind desto günstiger sind sie und desto geringer sind die spezifischen Verluste
https://solarthermalworld.org/news/sand-batteries-provide-heat-to-district-heating-networks-in-finland/
Um die benötigte Energie zu berechnen, benötigen wir folgende Informationen:
Spezifische Wärmekapazität von Sand: Diese gibt an, wie viel Energie benötigt wird, um 1 kg Sand um 1 Grad Celsius zu erwärmen. Die spezifische Wärmekapazität von Sand variiert je nach Zusammensetzung, liegt aber im Durchschnitt bei etwa 0,8 kJ/(kg·K) (Kilojoule pro Kilogramm und Kelvin).
Dichte von Sand: Die Dichte von Sand liegt bei etwa 1500 kg/m³.
Ausgangstemperatur des Sandes: Nehmen wir an, der Sand hat zu Beginn Raumtemperatur, also etwa 20°C.
Berechnung:
Masse des Sandes:
1 m³ Sand * 1500 kg/m³ = 1500 kg
Temperaturdifferenz:
1300°C – 20°C = 1280°C (bzw. 1280 K, da die Differenz gleich bleibt)
Benötigte Energie (Q):
Q = Masse * spezifische Wärmekapazität * Temperaturdifferenz
Q = 1500 kg * 0,8 kJ/(kg·K) * 1280 K
Q = 1.536.000 kJ
Das entspricht 1536 MJ (Megajoule) oder etwa 427 kWh (Kilowattstunden).
Wichtige Hinweise:
Die spezifische Wärmekapazität von Sand kann je nach Zusammensetzung variieren. Genauer wäre es, die spezifische Wärmekapazität des verwendeten Sandes zu kennen.
In der Praxis wird mehr Energie benötigt, da Verluste durch Wärmeabstrahlung und -leitung an die Umgebung auftreten.
Die Berechnung geht davon aus, dass der Sand gleichmäßig erwärmt wird. In der Realität kann es zu Temperaturunterschieden innerhalb des Sandes kommen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass man etwa 1536 MJ (427 kWh) Energie benötigt, um 1 m³ Sand von 20°C auf 1300°C zu erhitzen.
Lieber Manfred Thümler,
bei 1300 Grad C lohnt es sich schon- und wird (Heisswindkupolofen mit Regenerator) schon seit ca 100 Jahren realisiert – aber solch hohe, zum Speichern best nutzbare Temperaturen sind die Ausnahme.
Natürlich kann man auch relativ niedrige Übertemperaturen nutzen –
wenn deren Lager- und Transport-Aufwand in der Realität noch Sinn bringt, und die Zeit/Weg-Distanzen noch in vernünftigem Rahmen sind- Aber eine derart pauschale Temperatur-Speicher-Lobhudlerei, wie hier zu geniessen war, ist eben daneben.
Um die Energie entsprechend der Nettoleistung von Neckarwestheim II für 24 Stunden zu speichern (auf höherem Temperaturniveau bei 1300°C, verglichen mit der Sattdampftemperatur von etwa 280°C des Sekundärkreislaufes des Druckwasserreaktors, etwa gleich 600 Millionen Litern Heizöl) wäre das ein Sandspeicher mit 60m Durchmesser und etwa 50-60m Höhe (ohne Wärmedämmhülle), und damit vergleichbar mit der Höhe des Hybridkühlturms (jedoch keine 160m Basisdurchmesser).
Um die Energie entsprechend der Nettoleistung von Neckarwestheim II für 24 Stunden zu speichern (auf höherem Temperaturniveau bei 1300°C, verglichen mit der Sattdampftemperatur von etwa 280°C des Sekundärkreislaufes des Druckwasserreaktors, etwa gleich 6 Millionen Litern Heizöl) wäre das ein Sandspeicher mit 60m Durchmesser und etwa 50-60m Höhe (ohne Wärmedämmhülle), und damit vergleichbar mit der Höhe des Hybridkühlturms (jedoch keine 160m Basisdurchmesser).
Wenn man die Gesamtstrommenge für Neckarwestheim II für einen Tag in Tesla Megapack 2 XL Containern speichern will, bräuchte man knapp 9000 (mit je 4MWh Kapazität) der etwa 9m×2.8m×1.7m großen und 38t schweren Container, bei etwa 1.4 Millionen Dollar Einzelpreis.
Insgesamt wurden 2024 für 32GWh Tesla Powerwall und Megapack Stromspeicher ausgegeben.
Geil, wozu etwas bauen, wenn wir doch etwas haben.
Einfach die Alpen anbohren und dann „beheizen“ und voilà, Speicher fertig.
Manchmal könnt ich heulen vor Glück.
Und so bekommt Bayern die Speicher und der Norden baut weiter die Windräder. Und mit den Leitungen dazwischen profitiert das ganze Land. Absolut geniale Idee. Ist es nicht verrückt?
Solche Speicher können IMHO reizvoll sein, wenn man einen Industriebetrieb mit Fünf-Tage-Woche und hohem Heitzbedarf hat. Da könnte man den Speicher am Wochenende aufheizen und während der Werktage entladen. – Bei längerer Speicherdauer verschlechtert sich das Verhältnis Ertrag/Investition. Aber wo gibt es schon solche Industriebetriebe? Die Stahlindustrie arbeitet in einer 7-Tage-Woche, weil ein zwischenzeitlichens Erstarren des Stahls an etlichen Maschinen Schäden anrichten würde.
Eine Lösung sucht ihr dazu passendes Problem.
Vielleicht als 24h-Speicher, der tagsüber geladen wird und die Energie für die Nachtschicht bereit stellt. Bei 200 bis 250 Zyklen pro Jahr kann sich der Investitionsaufwand rentieren.
Niemand kann überblicken was die verschiedenen Industrien so alles brauchen. Negative oder sehr geringe Strompreise werden neue Geschäftsmodelle erschliessen, sei es z.B. variabler Strombezug oder Energiespeicherung. Gut, wenn es dann viele Technologien gibt dies zu realisieren.
Noch sind es zu wenige Stunden mit negativen Strompreisen, aber je mehr es werden, desto rentabler werden solche Modelle
Einfach mal abwarten
Das Beispiel mit den negativen Strompreisen macht gar kein Sinn, weil suggeriert wird, man könne Strom speichern.