Wie lassen sich große Energiemengen schnell, preiswert und gegebenenfalls auch über einen längeren Zeitraum speichern? In dem Querschnittsprojekt GigaStore arbeitet das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) an der Weiterentwicklung von Strom- und Wärmespeichern für jeden Einsatzbereich. Zudem werden Methoden für Computersimulationen erarbeitet, mit denen die Wissenschaftler neue Speichertechnologien schneller entwickeln und erproben werden können. Insgesamt forschen elf DLR-Institute übergreifend an dem Projekt, das eine Laufzeit von vier Jahren und ein Finanzvolumen von zirka 13 Millionen Euro hat.
Im Querschnittsprojekt Gigastore erforscht das DLR unterschiedliche
Speichertechnologien: In der Batterieforschung werden neuartige Konzepte
mit hoher Speicherdichte entwickelt, die im Stromnetz, im Verkehr und
auch im Luft- und Raumfahrtbereich zum Einsatz kommen. Geforscht wird
auch an Power-to-X-to-Power-Speichern, die elektrische Energie in Wärme,
Druckluft und Gas wandeln und bei Bedarf wieder in Strom zurückwandeln
können. Diese Speicher haben den Vorteil, dass sie große Energie im
Giga-Maßstab preisgünstig und über den Zeitraum von Stunden bis Monaten
nahezu verlustfrei speichern können. "Energiespeicher sind eine
grundlegende Voraussetzung für das Gelingen der Energiewende. Mit dem
Querschnittsprojekt Gigastore erarbeitet das DLR wichtige Lösungen für
das Energie- und Verkehrssystem der Zukunft", betont Prof. Pascale
Ehrenfreund, Vorstandsvorsitzende des DLR.
"Mit Batterie und Power-to-X-to-Power-Speichern decken wir ein sehr
breites Spektrum des Speicherbedarfs ab", sagt Prof. Andre Thess, Leiter
des DLR-Instituts für Technische Thermodynamik
und Projektkoordinator. "Durch die gemeinsame Entwicklung im
Querschnittsprojekt können wir die Möglichkeiten und Grenzen der
Technologien besser einordnen und Speicher für jeden Anwendungsbereich
weiterentwickeln."
Eine weitere Säule des Querschnittsprojekts Gigastore ist die
Methodenentwicklung auf dem Gebiet der Energiespeichersimulation. Wie in
allen Innovationsbereichen kann die Entwicklungsarbeit mit Hilfe von
Computersimulationen und virtuellem Design wesentlich beschleunigt
werden. "Auf diesem Gebiet können wir von der Luftfahrtforschung
im DLR lernen, die Simulationen bereits erfolgreich bei der Entwicklung
neuer Luftfahrttechnologien einsetzt. Damit kann das DLR diese
disruptive Innovation sehr schnell auch bei der Speicherentwicklung
einsetzen", erläutert Thess. Die Methode soll dabei sowohl im
Nanobereich von Batterien, als auch bei großen Batteriesystemen zum
Einsatz kommen. Auch auf dem Gebiet der Energiesystemanalyse spielen
Simulationen eine große Rolle. Hier können DLR-Forscher auf
langjährigen Erfahrungen aufbauen.
Weniger Treibhausgase durch passgenaue Speicher
Batteriesysteme kommen bereits bei vielen Windkraft- und
Photovoltaikanlagen zum Einsatz. "Die fluktuierende Stromerzeugung von
Windkraft- und PV-Anlagen wird immer häufiger durch Batteriesysteme
gepuffert. Wenn es aber darum geht, Energie über mehrere Tage, zum
Beispiel während Dunkelheit und Flaute, zu speichern, braucht es
wesentlich größere Kapazitäten. Für solche Anforderungen entwickelt das
DLR Strom-Wärme-Strom Speicher", so Thess. Speicher im Giga-Maßstab
können den Anteil der erneuerbaren Energien im Stromnetz wesentlich
erhöhen und zu einer Emissionsminderung beitragen. Forschungsarbeiten im Querschnittsprojekt GigaStore sind eng
abgestimmt mit dem Projekt FutureFuels, ebenfalls ein
DLR-Querschnittsprojekt, in dem die Herstellung synthetischer
Kraftstoffe erforscht wird.
Keine Kommentare:
Kommentar veröffentlichen