Speicher-Highlights Platz 5: Elektro-thermisches Energiespeichersystem von MAN

MAN Energy Solutions hat ein System für die flexible Sektorenkopplung entwickelt. Es ist für große Industriebetriebe oder Betriebe von Wärme- und Stromnetzen interessant und zeigt, wie eine ganzheitliche Betrachtung Systeme effizienter macht. Das System belegt Platz fünf unseres Energy Storage Highlight Rankings 2019. Zuvor erschienen bereits auf Platz 6 ein Kühlschrank mit thermischem Speicher zur Lastverschiebung und auf Platz 7 eine umweltfreundliche keramische Hochtemperaturbatterie. Das gesamte Ranking können Sie in unserer Sonderausgabe energy + storage zur Energy Storage Europe in Düsseldorf, vom 12. bis 14. März, nachlesen.

Energiespeicher an sich sind nichts Besonderes mehr, auch nicht Anlagen, die mit Strom Wärme oder Kälte erzeugen. Besonders ist es aber, wenn eine Anlage alles auf einmal kann und zusätzlich die thermische Energie teilweise zurück in elektrische Energie wandeln kann, wie das Electro-Thermal Energy Storage System ETES. Diese flexible Sektorenkopplung ist seit einiger Zeit nicht umsonst eines der neuen Modewörter der Branche.

“Mit diesem Ansatz brechen wir die momentane Silo-Mentalität auf“, erklärt Roberto Rubichi, Manager für Kommunikation and Marketing bei MAN Energy Solutions. Strom und Wärme und Kälte werden nicht mehr länger einzeln behandelt, sondern sind Teil eines Energiemanagementsystems. ETES arbeite in diesem Prozess als Brücke zwischen der Stromversorgung und den Märkten für die Wärme- und Kälteversorgung. „Das wichtigste Alleinstellungsmerkmal des Systems ist eindeutig die kombinierte Erzeugung von Wärme, Kälte und Elektrizität“, sagt er. Dazu nutzt es Kohlendioxid als Medium, das wie in Wärmepumpen in einem Zyklus expandiert und komprimiert wird. Als Speicher dient Wasser und Eis, alles also „Materialien mit nur niedrigem Umweltrisiko“, so MAN. Die Rückverstromung findet mit einer thermischen Turbine statt.

Aus physikalischen Gründen lässt sich grundsätzlich nur ein Teil der elektrischen Energie, die als thermische Energie gespeichert wird, wieder in Strom rückverwandeln. ETES erreicht dabei einen Systemwirkungsgrad von 40 bis 50 Prozent. „Das ist aber nur relevant, wenn man wieder elektrische Energie herausholen will“, sagt Roberto Rubichi. Oft wird die Wärme oder Kälte direkt verwendet. Für deren Erzeugung mithilfe von Strom erreiche das System eine Leistungszahl von über sechs.

Vielfältige Vermarktungsmöglichkeiten

Es ist möglich, die gespeicherte Wärme und Kälte an unterschiedliche Verbraucher zu leiten. Zum Beispiel kann die Wärme entweder in die Nahwärmeversorgung eingespeist oder in der Nahrungsmittelindustrie oder bei Wäschereien verwendet werden, während das Kühlen von Rechenzentren, Eishockey-Stadien oder die Klimatisierung von Wolkenkratzern für die Verwendung der Kälte in Frage kommen. Die gespeicherte elektrische Energie kann zur Kappung von Lastspitzen benutzt werden und ist interessant für die Anwendungen, die zusätzlich zu Wärme oder Kälte auch Strom benötigen, wie zum Beispiel Rechenzentren. Auch können Industriebetriebe den Speicher beispielsweise nachts laden, wenn die Strompreise niedrig sind.

MAN Energy Solutions beginnt gerade mit der Vermarktung der Lösung und ist in der Planungsphase für das erste Pilotkraftwerk. Typische Leistungen liegen zwischen einem und 15 Megawatt elektrisch, typische thermische Speicherkapazitäten zwischen 10 bis über 1000 Megawattstunden. Wärme kann zwischen 40 und 120 Grad Celsius genutzt werden, Kälte zwischen 0 und 10 Grad Celsius. Die thermische Energie stehe, so Rubichi, in einem Temperaturbereich zur Verfügung, mit dem sie direkt genutzt werden kann.

Kommentare der Jury:

Florian Mayr: “Die Silo-Mentalität im Strom-, Verkehrs- und Wärmesektor aufzubrechen, ist höchst wichtig für die Industrie und die Energiewende. Darüber hinaus weist das Konzept verschiedene, bedeutende technische Innovationen auf.”

Julian Jansen: „Die Lösung von MAN überwindet die traditionellen Grenzen der Industrie und ermöglicht effektive Sektorenkopplung durch die Kombination von Wärme-, Kälte- und elektrischen Speichern.“

Logan Goldie-Scot

Goldie-Scot leitet das Energiespeicher-Insight-Team von Bloomberg NEF. Er führt die Analysen des Unternehmens zu den globalen Energiespeichermärkten durch und bietet Einblicke in Technologie, Märkte, Richtlinien und Vorschriften sowie die Wettbewerbslandschaft. Er überwacht auch die Analyse von Lieferketten.

Rolf Heynen

Heynen ist Direktor von Good! Neue Energie. Good! ist bekannt für den jährlichen niederländischen Solar Trend Report – der auch auf Englisch erscheint – das Solar Quarterly, die internationale Fachmesse Solar Solutions und die Solar Business Day Konferenz. Good! ist außerdem in den Bereichen erneuerbare Wärme, smarte Beleuchtung und Gebäude, Energiespeicherung, Beratung, Energiemodellierung und Marktforschung tätig. Heynen hat Abschlüsse als Elektroingenieur und in Politikwissenschaft.

Mark Higgins

Higgins ist COO von Strategen, einem Dienstleistungsunternehmen, das sich auf die Marktentwicklung für ein erneuerbares Stromnetz konzentriert. Zu seinen vielfältigen Erfahrungen im Energiesektor vor Strategen gehört seine Tätigkeit als Direktor Netzbereich West bei SunEdison, als Vizepräsident für Finanzen bei Hu Honua Bioenergy und als Leiter für die Bereiche Politik, Zusammenschaltung und Übertragungsplanung bei Pazifik Gas & Elektrik.

Julian Jansen