Energy Lab 2.0 soll Energiewende beschleunigen

Energy Lab 2.0 heißt die Plattform, mit deren Hilfe das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) das Zusammenspiel der Komponenten künftiger Energiesysteme erforschen will. Partner in dem Projekt, das am Freitag mit einer Investitionssumme von 22 Millionen Euro gestartet ist, sind das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und das Forschungszentrum Jülich (FZJ); Förderer sind Bund und Land. Die intelligente Plattform ist ein Anlagenverbund, der elektrische, thermische und chemische Energieströme sowie neue Informations- und Kommunikationstechnologien miteinander verknüpft. Das erlaubt es den Forschern, neue Ansätze zur Stabilisierung der Energienetze realitätsnah zu erproben. Daher soll das Energy Lab 2.0 die Energiewende beschleunigen, besonders die Integration erneuerbarer Energien bei der Stromerzeugung.

„Um die Energiewende in Deutschland voranzutreiben, gehören erneuerbare Energien, Energiespeicher und Netztechnologien zu unseren klaren Prioritäten“, sagt KIT-Präsident Holger Hanselka, der gleichzeitig Vizepräsident der Helmholtz-Gemeinschaft für den Forschungsbereich Energie ist. Energie aus fluktuierenden erneuerbaren Quellen wie Sonne und Wind in das Netz zu integrieren und dabei die erforderliche Versorgungssicherheit zu gewährleisten, sei eine der großen Herausforderungen. „Die Ergebnisse, die wir aus dem Energy Lab 2.0 gewinnen, werden wichtige Anhaltspunkte für die Gestaltung künftiger Energienetze in Deutschland liefern.“

Im Energy Lab 2.0 entwickeln Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Werkzeuge und Ansätze zur Netzstabilisierung zunächst im Modell. Die Validierung erfolgt anschließend auf der Ebene des Anlagenverbundes. Auf Basis der Ergebnisse können im dritten Schritt reale Energiesysteme simuliert und beispielsweise unter dem Blickwinkel der Netzstabilität analysiert werden.

Das Projekt ist eingebettet in die Gesamtstrategie der Helmholtz-Gemeinschaft zum Thema Energie. Für das Energy Lab 2.0 werden die Partner bis 2018 ein Simulations- und Kontrollzentrum und einen energietechnischen Anlagenverbund am KIT-Campus Nord, ein Elektrolyse-Testzentrum am Forschungszentrum Jülich und eine Testanlage zur Erprobung von Power-to-Heat-Konzepten am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Stuttgart errichten.

   Foto: KIT

Der Anlagenverbund soll charakteristische Komponenten zur Strom-, Wärme- und Synthesegaserzeugung mit verschiedenen Energiespeichertechnologien und Verbrauchern verknüpfen. Dazu werden vorhandene große Versuchseinrichtungen am KIT in das Energy Lab 2.0 integriert: der Solarstrom-Speicher-Park, die bioliq-Pilotanlage und ausgewählte Energieverbraucher am KIT-Campus Nord. Elektrische, elektrochemische und chemische Speicher sowie eine last- und brennstoffflexible Gasturbine mit Generator werden als neu zu schaffende Komponenten den Anlagenverbund ergänzen. Ein Simulations- und Kontrollzentrum am KIT verknüpft alle Komponenten des Anlagenverbundes am KIT und der Partner über Informations- und Kommunikationstechnologien zu einem intelligenten Gesamtsystem („Smart Energy System“). 

In der Kombination ist diese Infrastruktur laut KIT-Pressemitteilung die erste ihrer Art in Europa. Langfristig lassen sich zusätzlich externe Versuchsanlagen und – in Kooperationen mit der Industrie – auch große externe Komponenten des Energiesystems wie Windparks, Geothermieanlagen, konventionelle Kraftwerke und große industrielle Verbraucher in das Energy Lab 2.0 einbinden.

Von der gesamten Investitionssumme mit 22 Millionen Euro werden 16,75 Millionen Euro am KIT investiert. Die Helmholtz-Gemeinschaft bringt insgesamt 15 Millionen Euro in das Energy Lab 2.0 ein. Mit drei Millionen Euro fördert das Land Baden-Württemberg das Energy Lab 2.0. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung unterstützt das Projekt mit zusätzlichen 2,5 Millionen Euro, das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie mit 1,5 Millionen Euro. Das Energy Lab 2.0 ist für einen Betrieb über 20 Jahre ausgelegt. (Petra Hannen)