Sand, Wasser und Physik als Speicher: DBU unterstützt im Rahmen der DBU-Förderinitiative „Speicher und Netze“ das Technologiekonzept einer thermisch-gravitativen Energiespeicherung im Labormaßstab zu validieren.
Das Hamburger Start-up idyl.technologies GmbH plant einen Speicher, der nicht nur elektrische Energie, sondern auch Wärme und Kälte bereitstellen kann und als Speichermedien Wasser und Sand nutzt. Das Technologiekonzept wird zurzeit erprobt, heißt es dazu von der Deutsche Bundesstiftung Umwelt.
Sie gleichen Angebotsschwankungen aus, bieten Versorgungssicherheit und dienen der Netzstabilität: Speicher sind unverzichtbare Bausteine der Energie- wende. Das Hamburger Start-up idyl.technologies GmbH geht noch weiter. Es plant eine Speichertechno- logie für Kurz- und Langzeitspeicherung, die ökologisch unbedenklich sowie beliebig skalierbar ist und auf lokalen Ressourcen beruht, also ohne lange Lieferketten auskommt – auf Basis der Speichermedien Wasser und Sand.
Die Speichertechnologie beruhe auf simpler Physik: Wärme, Kälte, Druck und Schwerkraft werden genutzt, um Luftströmungen zu erzeugen. Dasselbe Prinzip also, nach dem auf der Erde Wind entsteht. Dazu werden ein Sandspeicher als Wärmepol und ein Wasserspeicher als Kältepol vertikal angeordnet und über Rohre gekoppelt. Energie wird gespeichert, indem der Sand erwärmt und das Wasser zu Eis gekühlt wird. Wird der Speicher entladen, gleichen sich die thermischen und gravitativen Kräfte aus. Die entstehenden Luftströmungen – der „Wind“ – treibt Turbinen zur Rückverstromung an.
Eine Speichereinheit soll 2000 Haushalte versorgen
Eine derartige Speichereinheit – ein idyl.tower – soll eine Leistung von etwa 1 Megawatt bei einer Kapazität von etwa 25 Megawattstunden haben und damit je nach Use Case 2 000 Haushalte versorgen können. Da die Speichereinheiten kombiniert werden können, ist der Speicher beliebig erweiterbar. Es soll eine Kurz- und Langzeitspeicherung bis hin zu Monaten möglich sein. Auf diese Weise können zukünftige Kund*innen mit Strom, aber auch mit Wärme und Kälte versorgt werden. Dies sollen zunächst Haushalte mit Photovoltaik-Anlagen sein, denen die Technologie per Abo-Modell zur Verfügung gestellt wird. In den anschließenden Phasen ist geplant, auch Industrie, Energieversorger, Netzbetreiber und Regierungsbe- hörden anzusprechen.
Im Juli hat die Bauphase eines Demonstrators begonnen. „Das Technologiekonzept wird zurzeit erprobt. Gemeinsam mit der Technischen Universität Hamburg (TUHH) entwickeln wir den Demonstrator. Anschließend testen wir die Speicherlösung im Reallabor der Hochschule für Angewandte Wissenschaften (HAW Hamburg)”, so Andreas Günzing, CEO und Mitgründer von idyl.technologies. Seit diesem Jahr ist das Hamburger Start-up außerdem Teil des ZIM-Innovationsnetzwerk SDKW („Steuerung und Digitalisierung kommunaler (kalter) Wärmenetze“). In dem Zentralen Innovationsprogramm Mittelstand des BMWE soll so an der Wärme-Infrastruktur der Zukunft gearbeitet werden. „Wir rechnen damit, dass die Bauphase und Auswertung der Ergebnisse insgesamt 12 Monate in Anspruch nehmen werden. Das System wird also erst in Zukunft installiert.“ Da es sich beim idyl.tower um ein modulares Designkonzept handelt, kann eine Speichereinheit zu einem beliebig großen idyl.cluster erweitert werden; hier seien dann auch GW/GWh-Werte erreichbar. Maßgeblich wird sein, wie viel Energie(speicherung) an dem jeweiligen Standort benötigt wird. Bei der angegebenen Kapazität von 25 MWh pro Speichereinheit handelt es sich um die kombinierte Menge von Strom, Wärme und Kälte, die den Verbrauchern per Sektorenkopplung zur Verfügung gestellt werden könne.