47 Prozent Wirkungsgrad: SEFE prüft unterirdische Luftbatterie in Jemgum
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Der Speicherbetreiber SEFE und das israelische Unternehmen Airengy prüfen den Einsatz einer unterirdischen Luftbatterie im niedersächsischen Jemgum. Das System soll überschüssigen Strom aus Wind- und Solaranlagen über Tage hinweg speichern. Ein fertiger Großspeicher existiert an dem ostfriesischen Standort bislang jedoch nicht.
Machbarkeitsprüfung in ostfriesischen Kavernen
SEFE betreibt in Jemgum aktuell zehn Erdgaskavernen und plant den Bau weiterer Hohlräume für Wasserstoff. Eine externe Beratung untersucht derzeit, ob sich diese neuen Kavernen wirtschaftlich und technisch mit der „AirBattery“-Technologie von Airengy kombinieren lassen.
Bestehende Erdgasspeicher werden für das Vorhaben nicht umgerüstet. Genaue Leistungsdaten, Speicherkapazitäten, Investitionskosten und ein möglicher Baubeginn stehen derzeit noch nicht fest.
Hydraulisches Prinzip statt chemischer Zellen
Das Konzept nutzt keine klassischen Batteriezellen. Bei Stromüberschuss pumpen elektrische Anlagen Wasser in geschlossene Druckkammern, wodurch die Luft verdichtet und in die Salzkaverne gepresst wird.
Wird Strom im Netz benötigt, drückt die expandierende Luft das Wasser zurück durch eine Turbine, die einen Generator antreibt. Ein kleiner Lithium-Ionen-Puffer fängt Lastwechsel ab und sichert den Betrieb bei einem Netzausfall.
Wärmespeicherung ohne Erdgasfeuerung
Luft erwärmt sich bei der Kompression stark und kühlt beim Entspannen ab. Während das Druckluftkraftwerk Huntorf seit 1978 mit bis zu 321 Megawatt Leistung Erdgas verbrennt, um die Luft vor der Entspannung zu erwärmen, nutzt Airengy das Wasser als Wärmespeicher.
Das Wasser nimmt die Verdichtungswärme direkt auf und gibt sie beim Entladevorgang wieder ab, sodass keine fossilen Brennstoffe erforderlich sind.
Wirkungsgrad und Belastungsgrenzen
Eine Demonstrationsanlage im israelischen Yahel erreicht bei 250 Kilowatt Leistung und einer Megawattstunde Kapazität einen Wirkungsgrad von rund 47 Prozent. Für großskalige Kavernenprojekte strebt der Entwickler Werte von über 60 Prozent an.
Wie lange ein Druckluftspeicher Energie abgeben kann, hängt von der Auslegung ab. Eine Speicherdauer von beispielsweise 72 Stunden reicht bei extremen Wetterlagen nicht vollständig aus: Eine Systemstudie des Fraunhofer ISE beziffert typische winterliche Flautenphasen auf bis zu 128 Stunden, womit zusätzliche Wasserstoffkraftwerke und Importe notwendig bleiben.