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Über swb
Ein Batteriespeicher für mehr Effizienz
swb HyReK
Die Energiewende hat es in sich, das ist bekannt. Eine der großen Herausforderungen ist der flexible Ausgleich von Schwankungen in der Stromerzeugung von PV- und Windkraftwerken. Um das Netz stabil zu halten, wird flexible Regelenergie benötigt, die bei Bedarf ins Netz eingespeist werden kann. Und hier setzt swb an: Mit dem Hybridregelkraftwerk (HyRek) wurde ein zukunftsweisender Lösungsansatz in Betrieb genommen, der die Flexibilität bei Energieabgabe erhöht und so zum Gelingen der Energiewende beitragen kann.
Was bedeutet das genau? Im Prinzip Folgendes: swb ergänzt den Kraftwerksblock 15 in Hastedt, der bereits mit einem Wärmespeicher verbunden ist, zusätzlich mit einem leistungsfähigen Lithium-Ionen-Batteriespeicher. Dadurch kann überschüssiger Strom für künftige Regelenergie-Einspeisungen zwischengespeichert werden. Der Clou beim HyRek: Die Batterie wird fast nur zur Energieabgabe ins Netz verwendet und hat dadurch eine höhere nutzbare Kapazität. Im Falle einer Energieaufnahme aus dem Netz wird die elektrische Energie im Hybridkraftwerk mit einem innovativen Schalter direkt auf einen Elektroheizkessel geleitet. Auf diese Weise lässt sich elektrische Energie wiederum als Wärme im Wärmespeicher sichern – und bei Bedarf dem Fernwärmenetz im Bremer Osten zuführen.
Entscheidend ist das Zusammenspiel von Kraftwerk und Speichern. In Hastedt wurde hierfür eine leittechnische Systemintegration entwickelt und implementiert. Sie sorgt für eine sehr hohe Flexibilität und erlaubt es swb, Strom für die Energiewende bereitzustellen und gleichzeitig die Basis für die Fernwärmeversorgung auf eine breitere Basis zu stellen. swb hat für das Hybridkraftwerk über 10 Millionen Euro in die Hand genommen und arbeitet bereits an einer Weiterentwicklung seines Zukunftsmodells inklusive weiteren Patentierungen.
Im Jahr 2019 ist unser Hybridregelkraftwerk (HyReK) am Standort Hastedt offiziell eingeweiht worden. In 2020 hat die swb-Erfindung den dritten Platz bei der begehrten Innovationsauszeichnung, dem STADTWERKE-AWARD 2020, gewonnen!
Präsentiert wurde der AWARD zum elften Mal von der Stadtwerkekooperation Trianel, der VKU Akademie und der Zeitung für kommunale Wirtschaft (ZfK).
Mit dem Hybridregelkraftwerk wird ein innovativer Ansatz erforscht, wie ein stabiles und effizientes Energiesystem trotz Wetterabhängigkeit und zunehmend dezentraler Strukturen realisiert werden kann. Innerhalb des Gemeinschaftsprojekts HyReK arbeitet swb eng mit dem Institut für Vernetzte Energiesysteme des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. in Oldenburg zusammen. Das Institut widmet sich systemorientierten Fragestellungen zur intelligenten und effizienten Sektorenkopplung in den Bereichen Strom, Wärme und Verkehr. Betrachtet werden Systemebenen von der Einzelanlage über das „smarte” Gebäude bis hin zu vernetzten Wohnquartieren und Städten.
Innerhalb des Gemeinschaftsprojekts HyReK ist die Abteilung Energiesystemtechnologie des Instituts fokussiert auf die Interaktion zwischen systemrelevanten Technologien innerhalb dezentraler vernetzter Strukturen. Insbesondere auf der Nieder- und Mittelspannungsebene werden neue Architekturen für die Energiesysteme der Zukunft angestrebt. Die Abteilung Energiesystemanalyse des Instituts erforscht hingegen die räumliche und zeitliche Variabilität sowie das Systemverhalten erneuerbarer Energien und liefert entsprechende Orientierung für die Gestaltung innovativer Energiesysteme.
Das Gemeinschaftsprojekt HyReK, das Kompetenzen aus der Forschung mit dem Know-how eines Energieversorgers für die Energiewende vereint, wird durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert.
Weiterführende Informationen finden Sie unter folgenden Links:
Digitale Nachbildung eines realen Kraftwerks, Pressemitteilung DLR
Flexibel bei jeder Wetterlage, DLR-Magazin [S. 37], Heinke Meinen
Optimale Systemkonfiguration für Primärregelleistung mit Batterien und Power-to-Heat, Vortrag bei Strommarkttreffen, Uli Schlachter
Der Batteriespeicher von innen
Der Kessel [6 MW]
Dass der Anteil regenerativer Energien an der Energieerzeugung in Deutschland steigen wird, ist klar. Offen ist nach wie vor die Frage, wie die elektrische Energie, die z.B. an windstarken Tagen mit großem Überschuss anfällt, am besten genutzt werden kann. Ein vielversprechendes Konzept ist "Power-to-Heat", frei übersetzt: Strom wird Wärme. Der grüne Strom wird hier genutzt, um Wärmespeicher zu füllen und beispielsweise Nah- und Fernwärmenetze zu versorgen. Er geht also nicht verloren, sondern entastet den Energiebedarf jenseits der Stromversorgung und reduziert so effektiv die CO2-Emissionen. Auch beim HyReK wurde das Power-to-Heat-Prinzip umgesetzt: Das Hybridkraftwerk kann überschüssigen Ökostrom aufnehmen und zur Wärmeproduktion einsetzen. swb hat damit eine wichtige Voraussetzung für die flexible Einspeisung z.B. von Wind- oder PV-Strom und damit für die Verbesserung des Klimaschutzes geschaffen.
Unter Sektorenkopplung versteht man die Verbindung traditionell getrennter Sektoren der Energiewirtschaft. Wie im beschriebenen Power-to-Heat-Prinzip, sollen sich die verschiedenen Sektoren bei der Versorgung ergänzen. Besonders im Blick sind dabei die Sektoren Elektrizität, Verkehr, Wärme/Gas und die Industrie. Hintergrund ist, dass v.a. Wirtschaftsunternehmen seit vielen Jahren bemüht sind, ihre Energieeffizienz zu optimieren. Dabei geht es neben der Umsetzung von gesetzlichen Vorgaben und Umweltaspekten besonders um Kostengründe. Bei der Sektorenkopplung kann nun z.B. Abwärme für die Heizung oder Prozesswärme genutzt werden, ebenso kann aber auch Biogas für die Stromproduktion genutzt werden oder Strom für die E-Mobilität. Die Möglichkeiten sind vielfältig, ein konkreter Schritt hin zur Realisierung dieser Ideen ist das swb Hybridkraftwerk.