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  • Dr. Martin Schichtel im Interview

    Die Nutzung von Sonnen- und Windenergie in der Strom- und Wärmeproduktion wächst ständig. Aber es fehlen Speicherkapazitäten. Kraftblock hat mit Dr. Martin Schichtel ein System entwickelt, das die darin gespeicherte Energie sowohl als Wärme, Kälte wie auch zur Stromgewinnung nutzen kann.

    Herr Dr. Schichtel, thermische Energiespeicher gibt es schon lange. Was ist das Besondere an den Kraftblock- Speichern?
    Unser Speichersystem passt ideal in die aktuelle Zeit: Dekarbonisierung und Energieeffizienz auf höchstem Niveau. Um dies zu bewerkstelligen, haben wir ein modulares Speichersystem geschaffen, das mobil oder stationär genutzt werden kann. Es kann ohne permanentes Engineering skaliert werden und baut auf hocheffizienten, zyklenstabilen und nachhaltigen Speichermaterialien auf.

    Wie sind Sie auf die Idee gekommen, eine wirksamere Alternative zu den bisherigen Speicherstoffen Beton und Kies zu suchen?
    Klassische Speicherwerkstoffe können bestimmte Nischen oder Temperaturanwendungen bedienen, sind aber meist auf eine Anwendungstemperatur kleiner 600 °C, bei Betonspeichern sogar noch niedriger, angewiesen.

    Uns war es allerdings wichtig, einen möglichst breiten Temperaturbereich abzudecken, eine deutlich verbesserte Kapazität zu bieten und zugleich auf nachhaltige und ökologische Parameter zu schauen. Nachhaltig bedeutet für uns, dass wir beim Speichermaterial selbst bis zu 85 Prozent Rezyklate einsetzen, aber eben auch, dass gut 90 Prozent des Gesamtspeichers in irgendeiner Form nach dem Einsatzende nutzbar sind. „Ökologische Parameter“ umfassen insbesondere den Wasserverbrauch, aber auch den CO2-Fußabdruck zur Erstellung des Speichers, der mit 180 Kilogramm CO2 pro Megawattstunde Kapazität erfreulich gering ist.

    Kraftblock-Speicher können Wärme und Kälte nicht nur aufnehmen und wiedergeben, sondern daraus auch Strom erzeugen. Wie funktioniert das?
    Wir haben unser Speichersystem modular ausgelegt. Modular betrifft den Speicher, der durch viele Module skaliert werden kann. Modular betrifft aber auch das Speichersystem, welches aus einer Be- und einer Entladeeinheit besteht, sowie dem eigentlichen Hochleistungsspeicher. Die Entladeeinheit ist im Falle der Rückverstromung im einfachsten Falle ein Organic-Rankine-Cycle (ORC) und steigert sich dann in Größe und Effizienz bis hin zur Gasund Dampfturbine.

    „Uns war es wichtig, einen möglichst breiten Temperaturbereich abzudecken, eine deutlich verbesserte Kapazität zu bieten und zugleich auf nachhaltige und ökologische Parameter zu schauen.“

    Welche Speicherkapazitäten haben Kraftblock-Speicher?
    Die Kapazität des Speichers ist natürlich temperaturabhängig. Im besten Falle weist das System 1,2 MWh/m³ Bruttokapazität aus.

    Herkömmliche Stromspeicher sind in ihrer Lebensdauer begrenzt, weil die darin verwendeten Lithium-Ionen-Batterien sich erschöpfen. Wie viele Ladezyklen verträgt ein Kraftblock-Speicher?
    Letztendlich haben wir mit dem Speichermaterial eine Art synthetischen Stein geschaffen, der bis zu 15.000 Zyklen hält. Damit ist das Ende der Lebenszeit nicht zwangsläufig erreicht. Dieser Wert gilt für eine sehr große Temperaturspreite (Beladung: 1.200 °C, Entladung mit Umgebungsluft, also eine Temperaturdifferenz von ca. 1.180 °C).

    Welche Einsatzmöglichkeiten sehen Sie künftig für die Kraftblock-Speicher?
    Dank der Aufstellung kann das System in vielen Anwendungen laufen. Quellenseitig eignen sich Strom und unterschiedliche Abwärmepotenziale (idealerweise ab 350 °C aufwärts). Wir sehen hier vor allem Anwendungen in der metallerzeugenden Industrie, Glas- und Keramikindustrie sowie petrochemischer Industrie und Zementproduktion. Die Senke kann dabei werksintern liegen (Ersatz von Primärenergien) oder aber außerhalb direkter Reichweite der Abwärmequelle. Hierbei kann Kraftblock als mobiles Hochtemperatursystem eingesetzt werden, oder wir unterstützen die Nah- und Fernwärmeschiene direkt.

    Wo sehen Sie konkrete Kooperationsmöglichkeiten mit STEAG und deren Fernwärmenetzen?
    STEAG hat einen fantastischen Kundenstamm, von denen viele sich sowohl als Quellen als auch als Senken eignen. Der Einsatz unseres Systems kann „verlorene Energiemengen“ aufnehmen, puffern und den Wärmenetzen als CO2-freie Wärme zur Verfügung stellen, ob temporär zum Beispiel im Winter oder permanent im Sinne mobiler Wärmenetze. Hierdurch lassen sich leitungsgebundene Wärmenetze auf Regionen erweitern, bei denen „stationäre“ Systeme zu teuer wären.

    Sie verfolgen in Verbindung mit Kraftblock-Speichern auch einen interessanten Ansatz zur zukünftigen Nutzung von Kohlekraftwerken – wie soll das funktionieren?
    Diese Aktivitäten werden unter dem Stichwort „Speicherkraftwerk“ zusammengefasst. Der Grundgedanke hierbei ist, die Bestandsinfrastruktur der Kraftwerke auch für die zukünftige Energieversorgung (Strom und Wärme) zu nutzen, ohne Kohle zu verbrennen. Die Brennkammer wird hierbei durch einen thermischen Speicher ersetzt, der durch „Überschussstrom“ und/oder industrielle Abwärme gespeist wird und dann, anstelle der Kohleverbrennung, die Wärme zur Erzeugung von Strom bereitstellt.

    Setzen Sie dabei auch auf einen Know-how-Transfer aus STEAG, von dem Sie bei Kraftblock profitieren könnten?
    Der Know-how-Transfer ist sicher ein spannender Punkt für uns. STEAG ist unter anderem ingenieurstechnisch sehr gut aufgestellt und hat Wärme als Kerngeschäft. Insbesondere bei der Konstruktion und Integration unserer Speicher in Industrieanlagen ist dies ein wertvolles Asset, welches beide Parteien sicher schneller zum Ziel bringen wird.

    Dr. Schichtel, wir danken Ihnen für das Gespräch.