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7/8 | 2014

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TECHNIK UND MANAGEMENT

TECHNIK UND MANAGEMENT Energie/Erneuerbare Energien Bild: Miroslaw/Pixelio Bild 1: Im Ontario-See bei Toronto lagern luftgefüllte Hohlkörper, die bei Bedarf zu stromerzeugenden Turbinen werden können. Ontario konzentriert sich aufSpeichertechnologien Die kanadische Provinz Ontario sucht ein neues industrielles Standbein im Bereich der Erneuerbaren Energien und der energieeffizienten Produkte. Mit dem Fokus auf innovative Speichertechnologien nimmt das Profil als grünes Herz Nordamerikas Gestalt an. Robert Stasko Ontario behauptet sich inNordamerika mit konsequenterUmweltpolitik: Aus für die Kohleverstromung, intensiveForschung und Fokusauf Erneuerbare Energien. Mit dem wachsenden Anteil der Erneuerbaren Energien sind Speichertechnologien das Top-Thema auf derAgenda. Wozu Stromspeicher? Nach dem erklärten Willen der Regierung soll Ontario „ein Zentrum der Erneuerbaren Energien“ werden. Umkeinen Zweifel an der Ernsthaftigkeit der Vorhaben aufkommen zu lassen, bekräftigte dasParlament Ende 2013 mit einem Gesetz den Ausstieg aus der Kohleverstromung. Ende April dieses Jahres war es wirklichsoweit:Das letzte Kohlekraftwerk Ontarios gingvom Netz,rund acht Monate früherals geplant. Der ebenfalls verabschiedete „Long- Term Energy Plan“sieht vor, von2025an die Hälfte des verbrauchten Stroms aus Erneuerbaren Energien zu generieren. Warumdann jetztschon die intensiven Anstrengungen für einen brauchbaren Energiespeicher? Terrie Romano, Konsulin für Wirtschaftsangelegenheitender Provinz Ontario, bringen solche Fragen nicht aus der Ruhe: „Wir haben ein Problem mit dem raschen Anstieg der Strommengen aus Wind- und Solarenergie in unseren Netzen.Die haben einenAnteil vonmomentan 10 Prozent, in 2020 sind es dann 20 Prozent. Wirhaben auchoft einenÜberschuss, weil die Strommengen schwanken. Diese Menge aber hat das Potenzial, das Netz instabil werden zu lassen. Wir haben auch einen Überschuss an Strom inder Nacht und oft müssen wir den Strom unter Selbstkostenanamerikanische Versorgerverkaufen.“ Die Speicherung von überzähligem Ökostrom trägtzur Grundlastsicherung bei.Man könnte auchauf einenTeildes Netzausbaus ganz verzichten, wenn man Speichermöglichkeiten nahe der Nachfrage schafft. „Man kann sehen, dass wir nicht nur Speicher brauchen, um ein Problem zu lösen, sondern gleich mehrere.“ Romanos Auffassung nach istdie Entwicklung in Ontario ähnlich wie die in Deutschland. Ontarioist mittendrinin derEnergiewende. Erste belastbare Konzepte Die Suche nach wirtschaftlichen Speichermöglichkeiten bestimmt den Erfolg der Erneuerbaren Energien. Und nicht nur das – wer die Speicherung elektrischen Stroms ökologisch, technisch und ökonomisch löst, wird wirt- 36 UmweltMagazin Juli -August2014

schaftlich indiesem Bereich die Führung übernehmen. Ansätzegibtesviele, aber nur eine Handvoll der Konzepte sindinder Nähe derWirtschaftlichkeit angekommen. Zu ihnengehörtdas Flywheel desUnternehmens Temporal Power, eine Art kinetische Batterie. Eine rotierende Masse wirddurch denÜberschussstrom beschleunigt, das Drehmoment kann dann wieder zum Verstromen Energie abgeben.Das Flywheel selbst istabsolut sauber und emissionsfrei. Sein Nachteil: Über längereLeitungstreckenkommt es zu Spannungsschwankungen, die die Qualität des erzeugten Stroms beeinträchtigen. Eine deroriginellstenLösungen realisiertedas UnternehmenHydrostor, vorerst als Demonstrationsprojekt im Ontario-See bei Toronto. Dabei füllt ein Kompressor zylinderförmige Hohlkörper mit Luft. DieZylinder liegen am Boden eines Sees. ImBedarfsfall entlässt derZylinder die komprimierteLuft, der Kompressorwirdzur stromerzeugenden Turbine. Der hohe Wasserdruck auf die Zylinder wirkt sich auf die rückströmende Luft verstärkend aus. Nach Angaben des Unternehmens arbeitet die Anlage mit einemGesamtwirkungsgrad von70Prozent. Pumpspeicherwerke und Power-to- Gas (PtG)-Konzepte runden das Angebot ab. Im Marmora-See etwa soll ein künstlicherWasserfalletabliert werden, der gut fünfmal höher als die Niagarafälle sein wird. Mit überschüssigem Strom soll dazu Wasser von einem ehemaligen Bergwerk aus zu einem höher gelegenen Reservoir gepumpt werden. Besteht ein Strombedarf, wird das Wasser wieder abgelassen und treibt dabei Generatoren an. Die soerzeugte Strommenge soll bei rund 400 MW liegen (siehe Bild 2). PtG hingegen speichert überschüssigen Solar- und Windstrom in Gasform als Methan oder Wasserstoff. Es ist eine deramweitesten fortgeschrittenenund kommerziellen Formen der Speicherung vonÖkostromaus den Solar- oder Windkraftanlagen. Die dazugehörige Technik wurde nicht nur entwickelt, sondernauchgebaut.Soliefertedas Unternehmen Hydrogenics mit Sitz in Toronto die Elektrolyseure für acht Pilotprojekte inDeutschland. Der nächste Schritt istdie Skalierung in denMW-Be- Bild 2: Ein Wasserfall beim Marmora-See, fünfmal höher als die Niagara-Fälle, treibt Generatoren an. reich. DasUnternehmenplant eine mit PEM-Elektrolyseuren ausgerüstete 40 MW Power-to-Gas Produktion. Energiewende: Smart Grid und Speicherung In technischer Hinsicht ist der Wandel der Energiestruktur in Ontario weit vorgezeichnet. Bleibtdie Frage nachder Akzeptanz der Energiewende. Die DiskussioneninDeutschlandumdie Höhe der durch die garantierte Einspeisungsvergütung entstandenen Wälzungssumme ist auch jenseits des Atlantiks wahrgenommen worden. Die Öffentlichkeithat oftDruck ausgeübtfür mehr Wind- und Solarenergie und eben auch neue Speichertechnologien. Dass dies nun die Stromkosten treibt, führt durchaus zu einem gemischten Stimmungsbild in derÖffentlichkeit. Sie verlangt von der Regierung, dass sie Maßnahmen ergreift,umdie Kosten fürden Einzelnen zu begrenzen. Das könnte auch bedeuten, dass das FIT-Programm am Ende istoderdie Vergütungenstark reduziert werden. Die öffentliche Meinung tendiertdazu, die Preisfindung für die Erneuerbaren Energien dem freien Marktzuüberlassen. Das klingt nach wirtschaftsliberalen Vorstellungen und lässt die Frage aufkommen, wie die Energiewende in Ontario von der Industrie aufgenommen wird. „Die Mehrzahl der Elektrizitätswerkesind in staatlicherHand“, sagtRomano. „Deswegen spielen sie keine aktiveRolle, wenn es darum geht, die Energiewende voranzutreiben. Treiber sind die Regierung und der öffentliche Druck, meist der von Aktionsgruppen. Im Strommarkt treten nun mehr und mehr Erzeuger auf mit Wind-, Wasserstoff- und Solarenergie –jetzt auch mit Speichertechnologien. Damit wird auchder Einfluss derIndustrie größer.“ Neben der Speicherung von elektrischem Strom hat die Energiewende in Ontarioein zweitesgroßesFeld, in dem die Provinz eine Vorreiterrolle einnimmt. Ontarioist frühzeitig mit ersten Schritten in Richtung Smart Grid vorangegangen. Frühzeitigdeswegen, weil die Stromerzeugung mit Erneuerbaren Energien zu diesem Zeitpunkt gering ausfiel. Die Belastung der Netze durch die fluktuierendenStromerzeugerWind und Solar machte sich–imVergleich zu Deutschland etwa –kaum bemerkbar. Die Aktivitäten um ein Smart Grid hatten eher einen industriepolitischen Hintergrund. Geoff Salter ist der CEO desUnternehmens AzTech in Kingston. Er ist spezialisiert auf die Entwicklung von nachfrageorientierten Managementsystemen. Salter erinnert sich: „Es gab 2005 eine vorausschauende Regierung, die beschlossen hat, intelligente Zähler einzuführen. Mit diesen Zählern und den Echtzeitinformationen, die sie ermöglichten, konnte man lernen, wie die Verteilernetze besser funktionierten. Das war keine leichte Entscheidung. Aber sie hat dazu geführt, dass sichhierinOntario einTechnologiebrennpunkt entwickelt hat.“ Robert Stasko, Executive Director, Energy Storage Ontario, robert.stasko@sympatico.ca Bild: Hydrostor UmweltMagazin Juli -August2014 37

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