Den Umbau eines Bestandskraftwerks in ein Wärmespeicherheizwerk sieht das Konzept des Forschungsprojekts „FlexKWK“ vor (Quelle: Iqony)
KWK-Anlagen werden oftmals wärmegeführt betrieben, um die Wärmeversorgung der Kunden sicherzustellen. Das bedeutet, dass die Kraftwerke auch in Situationen laufen müssen, in denen der Strom auf dem Markt nicht benötigt wird und im schlimmsten Fall zu negativen Preisen ins Netz eingespeist werden muss. Sinnvoll wäre es, für diese Zeiten die Wärmeversorgung von der Stromproduktion zu entkoppeln.
Genau hier setzt das Projekt „FlexKWK“ an, das die Universität Duisburg-Essen, der Speicherspezialist Kraftblock, der Anlagenbauer Steinmüller Engineering und der Essener Energiekonzern Iqony nun auf den Weg gebracht haben. Konkret beschäftigt es sich mit der Integration eines innovativen Speichersystems für die Bereitstellung grüner Wärme.
Anstelle von Salzspeichern, die bisher vor allem in Solarkraftwerken eingesetzt wurden, kommen hier Hochtemperatur-Feststoffspeicher zum Einsatz. Diese sollen ein Problem lösen, das Salzspeicher mit sich bringen: die Temperaturbegrenzung des Salzgemischs und die Notwendigkeit eines neuen Dampferzeugers, um die Wärme in ein Kraftwerk einzubinden. Der Einsatz von Hochtemperatur-Feststoffspeichern hingegen eröffnet nach Einschätzung der Projektpartner mehrere Möglichkeiten, z.B. die Besicherung von Fernwärmeleistung und die Umwandlung von Bestandskraftwerken in Wärmespeicherkraftwerke – und das zu günstigeren wirtschaftlichen Konditionen, wie das nun angestoßene Projekt zeigen will.
Kostengünstige Wärmespeicherkraftwerke
Ziel ist es, ein Konzept zur Verwendung eines sensiblen Hochtemperaturspeichers zu entwickeln und dieses auf technische und kommerzielle Machbarkeit zu prüfen. Das Konzept sieht vor, ein Bestandskraftwerk in ein Wärmespeicherheizwerk umzubauen und dabei einen sensiblen Hochtemperaturspeicher mit einer Speichertemperatur bis 1.000 °C zu nutzen. Durch Modellaufbau und Simulation sollen typische Betriebsszenarien untersucht und die Investitionskosten für eine alltagstaugliche Reallösung geschätzt werden. Das heißt, dass das Projektteam damit eine Machbarkeitsstudie für den Einsatz von Hochtemperatur-Wärmespeichern in Kombination z.B. mit einer GuD- oder einer anderen, nach dem Prinzip der KWK arbeitenden Energieerzeugungsanlage erarbeiten will.
Ferner hat das Projekt das Ziel, kostengünstige und optimierte Wärmespeicherkraftwerke zu entwickeln, die auf den Einsatz von Hochtemperaturspeichern setzen. Hierbei sollen Überschüsse der erneuerbaren Energien bei Bedarf verstromt oder in das Wärmenetz eingespeist werden.