Der Hersteller von Gießerei- und Thermoprozessanlagen Otto Junker hat in Kooperation mit weiteren Industrieunternehmen das Hochtemperatur-Wärmespeichersystem multiTess entwickelt. Das System kann überschüssigen Strom aus erneuerbaren Quellen mit einem Wirkungsgrad von 98 % in Wärme umwandeln. Zudem ermöglicht das System aufgrund der Power-to-Heat-Module, die Otto Junker entwickelt hat, eine Rückverstromung.
Am Solar-Institut Jülich (SIJ) der FH Aachen wurde seit 2017 das Speicherkonzept multiTess (multifunktionaler thermischer Stromspeicher) für eine dezentrale und flexible Strom- und Wärmeversorgung entwickelt. Im Gegensatz zum herkömmlichen Power-to-Heat-Ansatz, bei dem zumeist Warmwassererzeugung und -speicherung in Verbindung mit Fernwärme im Mittelpunkt stehen, wird die Wärme im thermischen Stromspeicher von multiTess bei bis zu 1.100 °C gespeichert. Diese Wärme kann bei Bedarf wieder verstromt werden. Zusätzlich können auch externe Wärmequellen – etwa die Abwärme aus industriellen Prozessen – einbezogen werden. Ebenso ist es denkbar, die gespeicherte Wärme nicht nur zur Stromproduktion, sondern auch zur Einspeisung in öffentliche Fernwärmenetze oder zur Bereitstellung von Prozesswärme für die (Schwer-) Industrie zu nutzen.
Vorteile der multiTess-Anlage
Die Vorteile bei der Verwendung von Power-to-Heat-Technologien sind folgende:
- Der Anteil erneuerbarer Energien im Stromnetz kann erhöht und CO2-Emissionen können reduziert werden, indem überschüssige Energie aus erneuerbaren Quellen wie Wind- und Solaranlagen genutzt wird, um Heizenergie bereitzustellen und diese in Wärme umzuwandeln.
- PtH-Anlagen können in nahezu allen Bereichen der Industrie und Produktion genutzt werden und reduzieren den Primärenergieverbrauch.
- Durch die Kombination dieser Systeme mit Wärmespeichern kann eine nachhaltige Energieversorgung etabliert werden.
- Darüber hinaus können Anlagen als Back-up eingesetzt werden, um bei Ausfällen die Versorgung aufrechtzuerhalten und Stillstände zu vermeiden.
- Die PtH-Einheit reduziert in Kombination mit einem Wärmespeicher die Energiekosten durch die Möglichkeit der Verschiebung von Energieeinkauf und Energieeinsatz. Gleichzeitig wird eine CO2-freie Produktion ermöglicht.
- Zusätzlich kann bislang ungenutzte Abwärme effizient genutzt werden, indem sie überhitzt, anschließend auf einem hohen Temperaturniveau gespeichert wird und schließlich wieder als Prozesswärme Verwendung findet.
- Ideal geeignet sind auch Thermoöl-Kreisläufe, da diese zentralisiert umgerüstet werden können. Ebenfalls möglich ist die Überhitzung von Dampf und der Einsatz in Trocknungsprozessen.
Kartoffelchipsfabrik als Blaupause für den künftigen Einsatz der Power-to-Heat-Technologie
Das deutsche Scale-Up Kraftblock hat in Zusammenarbeit mit dem niederländischen Energieversorger Eneco Gas und PepsiCo, einem der weltweit größten Lebensmittelhersteller, ein Hochtemperatur-Speichersystem in einer Lebensmittelfabrik in Broek op Langedijk installiert, um die Prozesswärme in der Kartoffelchipsfabrik zu dekarbonisieren. Das System soll Gaskessel ersetzen, um den Einsatz fossiler Brennstoffe zu vermeiden und Emissionen zu senken. Die zwei integrierten Speichermodule haben eine Bruttokapazität von 70 MWh, womit in diesem Projekt der zur Zeit größte kommerzielle Hochtemperatur-Wärmespeicher der Welt eingesetzt wird. Otto Junker ist in diesem für Projekt Technologiepartner und Lieferant der PtH-Module. Mit dem initialen Projekt wird die Vorlage für eine Vielzahl weiterer Anwendungsmöglichkeiten in Betrieb gehen. (eve)
