Zweites Leben für Batterien, ein Back-up für die Fernwärme und Materialien für neue umweltfreundliche Stromspeicher – die aktuell besten Beispiele für die Speicherung und flexible Nutzung von Energie.

System aus Vorarlberg

Einfach, effizient und umweltschonend: e.battery systems aus Wolfurt ist mit Second-Life-Energiespeichersystemen ein Partner für die Energiewende. Das Technologieunternehmen bringt nach rund eineinhalb Jahren Entwicklungszeit die ersten Systeme auf Basis gebrauchter Lithium-Ionen-Batterien von Elektro- und Hybrid-Fahr­zeugen auf den Markt. Die ressourcenschonende Wiederverwertung verlängert die Lebensdauer der Batterien um rund zehn Jahre, reduziert die Kosten gegenüber Neusystemen um bis zu 30 Prozent und den Materialverbrauch um 70 Prozent.

Eine der ersten Installationen ist eine rund 1,6 MWh starke 20-Fuß-Container-Lösung bei der Bischof Lagerhaus AG. Das Tochterunternehmen von Bischof Lebensmittellogistik betreibt im schweizerischen Sennwald ein vollautomatisches Kühlzentrum für Lebensmittel. In Kombination mit einer 1.800 kWp starken PV-Anlage vor Ort ermöglicht das Energiespeichersystem von e.battery systems die Optimierung des Eigenverbrauchs. 

Fakten:
Unternehmen: e.battery systems, Bischof Lagerhaus
Produkt: Die Kapazitäten der modularen Speicherlösung reichen von 260 KWh bis zu mehreren MWh. Ein intelligentes Lade- und 
Entlademanagement sorgt für weitere Effizienz.
Besonderheit: Die skalierbaren Systeme eignen sich auch als Ergänzung für Wind- und Wasserkraft. Eine erste Anlage mit 260 kWh ging im Juli in Vorarlberg in Betrieb, um Lastspitzen eines Gewerbeparks in Schlins auszugleichen.

Puffer für Fernwärme

In Leipzig reckt sich ein neues Wahrzeichen in den Himmel: der Fernwärmespeicher des Heizkraftwerks Leipzig Süd. Die 60 ­Meter hohe Stahlkonstruktion ist darauf ausgelegt, große Mengen nachhaltig erzeugter Wärme zwischenzuspeichern und in Bedarfs­spitzen bereitzustellen. Der Fernwärmespeicher ist wie ein riesiger Akku, der die Flexibilität des Kraftwerks erhöht und als Puffer wirkt. Er kann überschüssige Energie aufnehmen und diese in Versorgungsspitzen wieder an das Fernwärmenetz abgeben. Dank der von Bilfinger patentierten Zwei-Zonen-Technologie können bis zu 42.300 m³ Wasser mit einer Temperatur von bis zu 120 Grad gespeichert werden. Bilfinger Industrial Services Austria hatte die Verantwortung für die Planung, Errichtung und Inbetriebnahme des Fernwärmespeichers sowie dessen Integration in das Kraftwerk übernommen.

Fakten:
Unternehmen: Bilfinger Industrial Services Austria, Stadtwerke Leipzig
Technologie: Beim Zwei-Zonen-Speicher befindet sich in der oberen Zone 60 bis 99 Grad warmes Wasser, das durch sein Eigengewicht einen Druck erzeugt. Dieser sorgt dafür, dass das über 100 Grad heiße Wasser in der unteren Zone nicht zu kochen beginnt. 
Besonderheit: Die Kapazität von 1.800 MWh reicht aus, um die Haupteinspeisung des örtlichen Fernwärmenetzes bei Bedarf für eine begrenzte Zeit sicherzustellen. Das Kraftwerk kann künftig auch mit grünem Wasserstoff betrieben werden.

Forschung an Technologien

Das Institut für Biobasierte Produkte und Papiertechnik der TU Graz hat bereits vor drei Jahren Redox-Flow-Batterien umweltfreundlicher gestaltet, indem redoxaktive Elemente der Batterie durch herkömmliches Vanillin ersetzt worden sind. Einsatzgebiete des Speichers werden vor allem der industrielle Bereich und die Speicherung von Stromüberschüssen aus erneuerbaren Energien sein. Im Projekt »VanillaFlow« arbeitet ein Team um Forscher Stefan Spirk nun daran, die Komponenten und Prozesse des Speichers auch mit Hilfe von KI zu optimieren – neben den Vanillin-Verbindungen als Speichermedium auch die Membran, die Elektrode und die Steuerung.

Die aussichtsreichsten Modelle werden im Labor entwickelt und getestet, um so die ideale Zusammensetzung für die Speicherflüssigkeit zu finden. So wurde eine umweltfreundliche papierbasierte Membran gefunden, die ebenfalls weiterentwickelt wird. Bei der Elektrode setzt das Projektteam auf ein Kohlenstoff-Vlies, das durch Komprimierung geringeren Widerstand bietet und weniger Ablagerungen entwickelt.

Fakten:
Unternehmen: TU Graz, Ecolyte, TU Darmstadt, ­Montanuniversität Leoben, Biobide
Lösung: Auf Basis eines für die Stromspeicherung nutzbar gemachten Vanillins entsteht in einem internationalen Projekt nun ein mit KI optimierter Prototyp eines umweltverträglichen Stromspeichers.
Weitere Schritte: Sobald ein erster Prototyp des Speichers fertig ist, ist seine Einbindung in das Netz der TU Graz geplant. Als Speicherleistung sind dafür maximal 10 kW vorgesehen, für zukünftige Anwender*innen ist die Leistung je nach Bedarf skalierbar.