„NADINE“: Forscher suchen den perfekten Großspeicher für die Energiewende

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Wenn es um die Energiewende geht, dann kommt das Thema auch ganz schnell auf Speicher. Sie sind für die Integration von erneuerbaren Energien von wesentlicher Bedeutung, bislang fehlt es aber oftmals noch an ortunabhängigen und kostengünstigen Speichern im Kraftwerksmaßstab. Zwar gebe es diese Möglichkeit prinzipiell bereits in Pumpspeicherkraftwerken, die in Deutschland jedoch kaum noch gebaut würden, oder in Batteriespeichern, die allerdings noch zu teuer und nicht langlebig genug seien.

„NADINE“ soll jetzt Abhilfe schaffen: Die Abkürzung steht für Nationaler Demonstrator für Isentrope Energiespeicher. Diesen wollen das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), die Universität Stuttgart und das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) nun gemeinsam an den Standorten Stuttgart und Karlsruhe bauen. Dazu haben sie am Montag eine Absichtserklärung unterzeichnet. Ziel der Forschungsarbeiten seien Energiespeicher, die große Mengen an elektrischer Energie aufnehmen und wieder abgeben können – also die Entwicklung von kostengünstigen und nahezu verlustfrei arbeitenden Energiespeichern.

Bereits seit Jahresbeginn werde das Design der Forschungsanlage entwickelt. Das Projekt sei auf 18 Monate angelegt, dass vom Bundes- und baden-württembergischen Landwirtschaftsministerium gefördert werde, hieß es von den beteiligten Instituten weiter. Als isentrop wird dabei ein Prozess bezeichnet, der in einem abgeschlossenen System stattfindet, bei dem es zu keinen Wärme- oder Materieaustausch mit der Umgebung kommt.

„Effiziente Speicher können eine zuverlässige Energieversorgung bei einem immer größer werdenden Anteil erneuerbarer Energien sichern. Überdies können große Wärmespeicher dazu beitragen, die CO2-Emissionen von Kohlekraftwerken durch Umbau zu Wärmespeicherkraftwerken weltweit zu reduzieren“, sagte die DLR-Vorstandsvorsitzende Pascale Ehrenfreund. Das KIT wird nach eigenen Angaben bei „NADINE“ seine Expertise bei Flüssigmetalltechnologien einbringen. „Gemeinsam mit unseren Partnern werden wir die Entwicklung der dringend benötigten Energiespeicher im Kraftwerksmaßstab entscheidend vorantreiben“, erklärte KIT-Vizepräsident Oliver Kraft.

Im Zentrum der Forschungsaktivitäten stehen den Forschern zufolge „Carnot-Batterien“, auch als Power-to-Heat-to-Power bekannt. Dabei werde Strom durch Hochtemperaturwärmepumpen in Wärme umgewandelt, die Wärme preiswert gespeichert und bei Bedarf mittels eines Wärmekraftprozesses rückverstromt. Der Wirkungsgrad der Speicher liege bei bis zu 70 Prozent. Die Forschungsanlage sei eine ideale Grundlage, um einen solchen ortunabhängigen und preiswerten Speicher im Kraftwerksmaßstab zu entwickeln und komplette isentrope Energiesysteme zu erforschen.