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Gas- und Wärmenetze können als Energiespeicher dienen und für eine flexible Stromversorgung sorgen

(Source: Fraunhofer IFAM, 2015-02-16)

Das Projekt Multi-Grid-Storage untersucht mögliche Interaktionen zwischen den Energiesektoren Strom, Wärme und Gas.
Wärme- und Gasnetze können Schwankungen im Stromnetz ausgleichen: Forscher des Fraunhofer-Instituts für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM (Bremen) haben im Projekt „Multi-Grid-Storage“ untersucht, wie sich überschüssiger Strom in Form von Wärme oder Gas am besten puffern lässt und als elektrische Energie wieder zur Verfügung steht, sobald er benötigt wird.
Die Wissenschaftler haben analysiert, wie die Strom-, Gas- und Wärmeversorgung verknüpft werden können, um eine unflexible Stromerzeugung auszugleichen. Sie brachten Energie aus überschüssigem Strom über Elektrokessel oder Wärmepumpen in ein Wärmenetz beziehungsweise durch Elektrolyse als Gas ins Gasnetz ein. „Wenn am gleichen Netz eine Anlage zur Stromerzeugung angeschlossen ist – etwa eine Kraft-Wärme-Kopplungsanlage –, wird Strom aus dem System quasi ausgespeist“, erklärt Projektleiter Max Fette.
Speicherketten erfüllen die gleiche Funktion wie klassische Stromspeicher
Eine Umwandlungskette aus Elektrolyseur, optional in Kombination mit einer Methanisierungs-Anlage, Gasnetz und KWK-Anlage könne als „Speicherkette“ verstanden werden. Gleiches gelte für eine Kette aus Elektrokessel beziehungsweise Wärmepumpe, Wärmenetz und KWK-Anlage. In diesem Fall wird nicht die Wärme selbst zurückverstromt, sondern das Gas, welches dadurch eingespart wurde, dass die Wärme aus Strom und nicht aus Gas erzeugt wurde.
Speicherketten könnten also die gleiche Funktion wie klassische Stromspeicher erfüllen. In einem ersten Schritt stellten die Forscher des Projekts „MuGriSto“ Effizienz und Kosten der verschiedenen Speicherketten gegenüber. „Wärmeketten können schon heute vergleichsweise effizient und kostengünstig sein“, sagt Fette. „Diese erste Analyse zeigte, dass die Kosten der ‚Gasketten’ momentan weit über denen der anderen untersuchten Speicherketten liegen.“
Die Wissenschaftler entwickelten darüber hinaus das Modell „MuGriFlex“. Es berechnet Wechselwirkungen unterschiedlicher Energiewandler innerhalb einer wärme- oder gasbasierten Speicherkette. Das Modell analysiert Energiewandlungsketten hinsichtlich wirtschaftlicher und technischer Aspekte, die abhängig von variablen Anlagenkenndaten und energiewirtschaftlichen Rahmenbedingungen sind.


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