Thermische Energie als Stromspeicher – Carnot Batterien
Carnot-Batterien sind eine innovative Technologie für die kostengünstige und standortunabhängige Speicherung von elektrischer Energie (> 1.000 MWh Speicherkapazität möglich). Die Technologie wandelt elektrischen Strom in thermische Energie um, speichert sie in kostengünstigen Medien wie Wasser oder Gestein und transformiert sie bei Bedarf wieder zu Strom (siehe Abbildung 1).
Carnot-Batterien haben das Potenzial, das globale Problem der Speicherung von grünem Strom wirtschaftlicher und ökologischer zu lösen als herkömmliche Batterien. Sie sind unabhängig von seltenen Erden wie Lithium, benötigen keine besonderen geografischen Bedingungen wie Pumpspeicherkraftwerke und sind insbesondere im großen Maßstab wirtschaftlicher als gängige Akku-Technologien. Es gibt zurzeit verschiedenste Demonstrationsanlagen im Labor- oder Pilotmaßstab, die wissenschaftliche Daten liefern.
Um einen gesamtheitlichen Überblick über die Technologie, ihre Möglichkeiten und Stärken zu schaffen, wurde vor vier Jahren der IEA ES Task 36 initiiert (Internationale Energie Agentur, Energy Storage Technology collaboration program). Unter der Leitung des DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt) arbeiteten 15 Nationen in fünf Subtasks an der Technologie. Österreich, vertreten durch AEE INTEC, brachte vor allem Know-how aus dem thermischen Speicherbereich ein. Ziel des Tasks war es, als internationale Plattform Experten aus Industrie und Wissenschaft auf strukturierte Weise zusammenzubringen, um den Stand der Forschung und Entwicklung für Carnot-Batterien zu bewerten, das Verständnis für ihre mögliche Rolle im zukünftigen Energiesystem zu vertiefen und Carnot-Batterien international sichtbar zu machen.
Die gesammelten Erkenntnisse zu Carnot Batterien sind seit kurzem in Form des offiziellen Tasks 36 Endberichts öffentlich verfügbar (Link am Ende des Beitrags). Auf über 200 Seiten werden unterschiedliche Aspekte der Technologie beleuchtet und mit aktuellen Projekten aus Forschung und Industrie untermauert. Methoden zur Leistungsbewertung und Charakterisierung von Carnot Batterien sind ebenso Teil des Berichts wie die Beschreibung unterschiedlicher Systemkonzepte und Speicherdesigns inkl. zahlreicher Factsheets zu bereits umgesetzten Anlagen. Auch die Einbindung dieser innovativen Speicher in übergeordnete Energiesysteme und die damit verknüpften regulatorischen Erfordernisse und Hürden sind kompakt dargestellt. Konkrete Empfehlungen an Entscheidungsträger*innen und Marktanalysen runden die eingehende Betrachtung der Technologie ab und bieten dadurch das zurzeit aktuellste und umfassendste Werk zur Technologie Carnot Batterie.
Auftrag/Fördergeber:
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Kontakt:
Christoph Rohringer