Siemens-Speicher Siestorage im Forschungsprojekt green2store

Am EWE-Forschungszentrum NEXT ENERGY haben zu Jahresbeginn die Arbeiten zu den im Rahmen der „Förderinitiative Energiespeicher“ von der Bundesregierung unterstützten Forschungsprojekten „RESTORE 2050“ und „green2store“ begonnen. Damit ist das Oldenburger Institut an gleich zwei Projekten dieses Programms beteiligt, das bundesweit bis zu 200 Millionen Euro an Fördergeldern bereitstellt. In Zusammenhang mit dem Forschungsprojekt green2store hatte Siemens im Dezember einen Auftrag der Süwag Energie AG erhalten, einen Energiespeicher vom Typ Siestorage zur Netzstabilisierung und zur Pufferung volatiler Energieeinspeisung aus Wind- und Solaranlagen in das Verteilnetz zu liefern.

Der individuell gefertigte Speicher Siestorage basiert auf Lithium-Ionen-Batterien und hat in dieser Ausführung eine Kapazität von 135 Kilowattstunden (kWh). Die Süwag Energie AG wird den Speicher im Rahmen des Forschungsprojekts im Verbund mit anderen dezentralen Speichern einsetzen. Installiert wird der Speicher im NiederspannungsVerteilnetz der Gemeinde Flein, südlich von Heilbronn.

Für die Süwag Energie AG schaltet Siemens zunächst drei Batterieschränke des Südkoreanischen Batterieherstellers LG Chem parallel und schließt diese an die speziell für Energiespeicher-Anwendungen optimierten 4Q-IGBT-Umrichter auf der Gleichstromseite an. Die Parallelschaltung weiterer Batterieschränke ist bereits vorgesehen.

Passende C-Rate realisierbar mit Siestorage

Mit dem modularen Energiespeichersystem Siestorage lassen sich auf Basis von Lithium-Ionen-Batterien für jeden Anwendungsfall die passende C-Rate in einem Bereich von c > 0,5 bis c < 3 realisieren. Die C-Rate beschreibt den Quotient aus Strom und Kapazität und damit den maximalen Strom der Batterie in Bezug auf ihre Kapazität. Sie gibt den Kehrwert der Zeit an, für die eine Lithium-Ionen-Batterie der genannten Kapazität mit dem maximalen Entladestrom entladen werden kann.

Die gemeinsame Initiative der Bundesministerien für Wirtschaft und Technologie (BMWi), Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) sowie Bildung und Forschung (BMBF) hat das Ziel, bis zum Jahr 2050 eine gleichbleibend hohe Versorgungssicherheit zu gewährleisten, selbst wenn der Strombedarf zu 80 Prozent aus Erneuerbaren Energien gedeckt wird. Dazu sollen notwendige technologische Durchbrüche und Kostensenkungen unterstützt sowie ein Beitrag zur schnellen Markteinführung neuer Energiespeicher geleistet werden.

Überregional verteilte Speichersysteme im Verbund

Im Projekt „green2store“ erforschen die Wissenschaftler, wie sich überregional verteilte Speichersysteme im Verbund nutzen lassen, um eine bessere Bewirtschaftung für Erneuerbare Energien zu erreichen. „Basierend auf der Idee des ‚Cloud-Computings‘ wollen wir den Benutzern über ein Netzwerk mehrere dezentrale Speicher dynamisch an den Bedarf angepasst zur Verfügung zu stellen“, erklärt Frank Schuldt, „green2store“-Projektleiter bei NEXT ENERGY. „Dadurch lassen sich die Speicherkapazitäten nicht nur wesentlich effektiver nutzen, sondern können auch von verschiedenen Akteuren nach Bedarf genutzt werden“.

Innerhalb des Projekts, an dem neben der EWE AG als Konsortialführer acht weitere Partner beteiligt sind, befasst sich NEXT ENERGY im Schwerpunkt mit den Anforderungen an elektrische Energiespeicher für das Cloud-Konzept. So werden Alterungsmodelle entwickelt, Lebenszyklus-Analysen vorgenommen und die ökologische Bilanz inklusive der Emissionen von der Herstellung bis zum Recycling ermittelt. Am Ende des auf vier Jahre angelegten Forschungsvorhabens sollen eine wirtschaftliche Bewertung sowie Erfahrungen über den regulatorischen Rahmen bei der integrativen Nutzung dezentraler Speicher stehen.

Länderübergreifendes Stromverbundsystem?

Mit dem Stromversorgungssystem des Jahres 2050 befasst sich das auf drei Jahre ausgelegte Forschungsvorhaben „RESTORE 2050“. Als Projektkoordinator setzt NEXT ENERGY dabei gemeinsam mit der Universität Oldenburg und der Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie GmbH den europäischen Maßstab an: „Wir wollen herausfinden, wie sich ein länderübergreifendes Stromverbundsystem optimieren lässt, das nahezu ausschließlich aus Erneuerbaren Energien gespeist wird“, erklärt Dr. Thomas Vogt, „RESTORE 2050“-Projektleiter bei NEXT ENERGY.

Dazu werden zum einen vorhandene Studien verglichen und analysiert. Ergänzend wird mittels computergestützter Modellsimulationen untersucht, wie sich solch ein System durch einen cleveren Ausbau der Erneuerbaren Energien und durch technologische Lösungen positiv beeinflussen lässt. Neben der Organisation von zwei Experten-Workshops werden sich die Projektaktivitäten bei NEXT ENERGY vor allem auf die Bewertung zukünftiger Speichertechnologien und auf Optionen des Lastmanagements auf Übertragungsnetzebene konzentrieren.

(Dieser Beitrag erschien am 27.1.2014 auf CleanThinking.de)