ECKPFEILER DER ENERGIEWENDE - SPEICHER, ENERGIENETZE UND ERNEUERBARE ENERGIEN
CIO-Campus mit der Otto-von-Guericke Universität Magdeburg, der IMG Investitions- und Marketingesellschaft Sachsen-Anhalt mbH und der Landesenergieagentur Sachsen-Anhalt GmbH
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CIO-Campus in Magdeburg ein voller Erfolg!
Effiziente, zuverlässige und bezahlbare Energiespeicher sind eine Grundvoraussetzung für den Erfolg der Energiewende. Die Bedeutung des Themas für die Energiebranche zeigte sich auch an der Teilnehmerzahl: 62 Vertreter von Unternehmen, Forschungseinrichtungen und Organisationen informierten sich am 26.09.2017 im Rahmen des CIO-Campus in Kooperation mit der OVGU Magdeburg über die neuesten Entwicklungen und Trends in der Speichertechnologie.
Zum Auftakt der Veranstaltung betonte Staatssekretär Klaus Rehda vom Ministerium für Umwelt, Landwirtschaft und Energie Sachsen-Anhalt ausdrücklich, das hocheffiziente Energiespeicher nicht nur für die Energiewende essentiell sind, sondern auch ein echter Wirtschaftsfaktor für Ostdeutschland werden können. Sachsen-Anhalt und die anderen neuen Bundesländer verfügen über herausragende Kompetenz in diesem Bereich – um diese Position im Wettbewerb behaupten zu können, muss aber weiterhin intensiv in Forschung und Entwicklung investiert werden.
Das es dafür junge, innovative Köpfe braucht steht außer Frage. Die Otto-von-Guericke Universität hat daher den Masterstudiengang „Nachhaltige Energiesysteme“ eingeführt. Prof. Dr Franziska Scheffler, Prorektorin für Studium und Lehre, stellte diesen Studiengang vor und ging dabei insbesondere auch auf den hohen Praxisbezug ein. So haben Studenten im Zuge von Abschlussarbeiten beispielsweise bereits ein Konzept zur Integration eines Stromspeichers in eine bestehende Biomethananlage und einen vergleichenden Algorithmus für Methoden zur Bewertung der Energieeffizienz entwickelt.
Um entsprechende Projekte aber auch umsetzen zu können, sind gerade kleine und mittlere Unternehmen aber oftmals auf Fördermittel durch Bund, Länder oder Europäische Union angewiesen. Ein Lotse in der oft unüberschaubar erscheinenden Menge möglicherweise relevanter Förderprogramme kann die Förderberatung des Bundes sein, stellte Dr. Ricarda Rieck heraus. Als Anlaufstelle gerade auch für kleinere Unternehmen berät die Förderberatung bereits in der frühen Konzeptphase, welche Fördermöglichkeiten für die jeweilige Idee bestehen, was es zu beachten gibt und wo man weiterführende Informationen erhalten kann.
Nach einer kurzen Kaffeepause, die intensiv zu Austausch und Netzwerken genutzt wurde, stellte Dr. Jochen Seier vom Forschungszentrum Jühlich die Förderinitiative Energiespeicher der Bundesregierung im Detail vor. Bislang wurden 259 Projekte mit insgesamt 186 Millionen Euro gefördert, dabei erstreckt sich die Bandbreite der Projekte von der Grundlagenforschung über Demonstrationsanlagen bis zu Fertigungskonzepten.
Ein Großteil der bisherigen Fördergelder wurde für Projekte zu elektrochemischen Speichern oder zur Wasserstoff-Erzeugung und –Speicherung ausgeschüttet. Als erfolgreiches Beispiel dafür stellte Dr. Seier den "Energiepark Mainz" vor, ein gemeinsames Projekt der Stadtwerke Mainz, Siemens, Linde und der Universität Rhein-Main, in dem momentan nicht genutzte Windenergie zur Produktion grünen Wasserstoffs genutzt wird. Darüber hinaus nutzte er die Gelegenheit, auch das Projekt M5BAT - Modularer multi-Megawatt multi-Technologie Mittelspannungsbatteriespeicher vorzustellen. Der Batteriespeicher mit 5 MW/5 MWh kombiniert verschiedene Technologien, um auf Schwankungen im Stromnetz entsprechend reagieren zu können. So nutzt das System Lithium-Ionen-Batterien als kurzfristiger Leistungsspeicher, Bleibatterien für mittlere Entladezeiten und Hochtemperatur-Batterien für den Stundenbereich. Kombiniert mit einer innovativen Steuerung zeigt M5BAT damit eindrucksvoll, was bereits heute technische möglich ist.
Sebastian Knabe hatte sich im Anschluss das Ziel gesetzt, die Fördermöglichkeiten der Investitionsbank Sachsen-Anhalt in nur zehn Minuten vorzustellen. Eine echte Herausforderung, die er aber mit Bravour meisterte. Sein kurzer Überblick über die Schwerpunkte der Förderung von Innovation bis Investition, über die Kontaktmöglichkeiten zur Investitionsbank und zu den allgemeinen Förderbedingungen ließ keine Fragen offen.
Anschließend lenkte Frau Prof. Dr. Monika Brunner-Weinzierl, Prorektorin für Forschung, Technologie und Chancengleichheit, den Fokus wieder auf die gastgebende Universität. In einem kurzweiligen Vortrag stellte Sie die Kooperationsmöglichkeiten von Unternehmen und Organisationen mit der Otto-von-Guericke Universität dar. So gehört unter anderem die Entwicklung innovativer Technologien der Steuerung, Verteilung und Speicherung von Windenergie, Wasserkraft und Biomasse zu den Kernkompetenzen der Universität. Natürlich hat Frau Dr. Brunner-Weinzierl dazu auch ein paar ganz konkrete Beispiele mitgebracht: So forscht die Universität gerade gemeinsam mit Volkswagen, Indukmas und dem Anhaltinischen Elektromotorenwerk Dessau an einer Möglichkeit zur ganzheitlichen Optimierung energieeffizienter Antriebslösungen für Elektrofahrzeuge. Auch die Optimierung von Fluidenergiemaschinen unter Berücksichtigung der Fischdurchgängigkeit wird momentan aktiv an der OVGU bearbeitet, um eine umweltverträgliche Flussstrom-Gewinnung zu ermöglichen.
Ein weiteres spannendes Beispiel für die Aktivitäten der Otto-von-Guericke-Universität ist das Projekt HYPOS, das Professor Dr. Ulrich Krause vorgestellt hat: Im Fokus steht hier vor allem die Frage, wie sich Power-To-X-Technologien sicher gestalten lassen. Nur wenn das Risiko dieser Anwendungen minimiert wird, sind sie wirtschaftlich einsetzbar und erlangen am Markt und in der Bevölkerung die notwendige Akzeptanz. Daher ist die Einbeziehung sicherheitstechnischer Aspekte in die prozess-spezifischen Fragestellungen über alle Elemente der HYPOS Wertschöpfungskette für einen breiten Einsatz der Technologie unabdingbar. Das Team von Prof. Dr. Krause untersucht daher die Explosionsanfälligkeit und –stärke verschiedener Gasgemische in praktischen Versuchen und entwickelt „Zwiebelschalen-Modelle“ um Prozesse und Anlagen möglichst sicher zu gestalten.
Ebenfalls mit Prozessen, aber auf eine völlig andere Art und Weise beschäftigt sich die Firma Fahrenheit. Das Unternehmen hat ein Verfahren zur Adsorptionskühlung entwickelt. Das besondere daran: Adsorptionskühlung nutzt Abwärme statt Elektrizität als Antrieb. Auf diese Weise lässt sich bislang ungenutzte Wärme im Unternehmen, beispielsweise von Drucklufterzeugern, energieeffizient nutzen, so Dr. Ralph Herrmann. Ein anderes Beispiel für die Anwendung der Technik ist eine Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung bei BHKWs. Die Adsorptionstechnik an sich, ist dabei schon lange bekannt. Das System der Firma Fahrenzeit zeichnet sich aber durch eine erheblich höhere Leistungsdichte aus, die durch eine patentierte Zeolith-Aufkristallisationsmethode möglich wird. Dadurch konnte die Leistungsdichte auf 170 W/l bei 15-17 kW erhöht werden, die Amortisationsdauer einer Umrüstung sinkt deutlich. Ein spannender Ansatz, mit dem neben Strom auch CO2 eingespart werden kann.
In der folgenden Mittagspause wurden die Beiträge intensiv diskutiert. Vor allem aber nutzen die Teilnehmer die Gelegenheit sich untereinander auszutauschen, Kontakte zu knüpfen und die Grundlage für gemeinsame Projekte und Kooperationen zu legen.
Nach Stärkung und Mittagspause hat Prof. Dr. Martin Wolter ein aktuelles Projekt zur Sektorenkopplung zur Flexibilisierung des Gesamtsystems vorgestellt. Gemeinsam mit der Landesenergieagentur Sachsen-Anhalt entwickelt die Otto-von-Guericke Universität im Projekt SmartMES ein Konzept für ein intelligentes Multi-Energie-System. Ziel ist es verschiedene Netze für Strom, Wärme, Wasser, etc. miteinander zu koppeln und so Schwankungen im Netz auszugleichen. Das praktische Problem dabei: Kopplungsmöglichkeiten sind nicht überall verfügbar. Zentrale Ziele im Projekt sind daher, die Suche nach geeigneten Standorten und Einsatzstrategien, die Suche nach einem attraktiven business case und die Schaffung von Anreizen zur Installation von "Sektorkopplern".
Eine andere Möglichkeit Schwankungen, zumindest im Stromnetz, auszugleichen ist die Installation von Batteriespeichern. Die Firma Younicos AG verfügt über Erfahrung aus über 200 MW installierter Speicherlösung und ist weltweit aktiv. Die Batteriespeicherkraftwerke des Unternehmens gehen aber weit über die reine Batterie hinaus, wie Friedrich Piontek in seinem Vortrag betonte. Erst die intelligente Verknüpfung der Batterie mit einer entsprechenden Leistungselektronik schafft für Verbund- und Inselnetze einen echten Mehrwert. Dieses besondere Know-How hat Herr Piontek auch an einigen beeindruckenden Praxisbeispielen noch einmal aufgezeigt: So hat das Younics für die WEMAG bereits im Juni 2014 den Batteriepark Schwerin schlüsselfertig realisiert. Das Projekt war ein solcher Erfolg, dass die Kapazität momentan auf 15 MW/15MWh ausgebaut wird. Auf der Azoreninsel Graciosa konnten durch ein Batteriekraftwerk sogar die bisher zur Netzstabilisierung genutzten Diesel-Generatoren nahezu vollständig substituiert werden. Und das sind nur zwei der vielen Beispiele, die Herr Piontek umrissen hat.
Ein stabiler Netzbetrieb, gerade auch unter dem Gesichtspunkt eines wachsenden Anteils regenerativer Energien, ist auch das Ziel des Projektes REStabil – Sachsen-Anhalt. Im Rahmen des Projektes wurde ein Konzept zur Beitragsleistung von Erneuerbaren Energien zur Netzstabilisierung und CO2-Reduzierung entwickelt, wobei der laufende Betrieb
der integrierten Anlagen stets berücksichtigt werden musste. Die Ergebnisse beeindrucken: In zehn Monaten ist es gelungen, eine Systemarchitektur, geeignet zur Übertragung auf andere Systeme zu entwickeln und die Infrastruktur und das Datenbanksystem zur Integration, Überwachung und Steuerung dezentraler Anlagen zu implementieren. Die entwickelten Software-Anwendungen für Netzleittechnik zur automatisierten und netzstützende Betriebsführung dezentraler Anlagen ermöglichen eine netzdienliche Betriebsweise und eine signifikante CO2-Reduktion für dezentrale Anlagen, die auch im Feldtest nachgewiesen wurde.
Im letzten Vortrag der Veranstaltung stellte Christian Leibling dann noch einmal eine Lösung zur Stromspeicherung vor. Im Gegensatz zu Younicos zählt die Deutsche Energieversorung GmbH aber nicht auf Stadtwerke und Netzbetreiber zu ihren Hauptkunden, sondern Industrie, Gewerbe und private Nutzer. Unter dem Markennamen SENEC bietet das Unternehmen Betreibern eigener Photovoltaik-Anlagen Stromspeicher bis zu 45 kWh in Kombination mit der SENEC.Cloud 2.0 an. Das Konzept ist so simpel wie überzeugend: In den Sommermonaten, in denen oftmals mehr Strom zur Verfügung steht als benötigt wird, kann der Kunde den Überschuss in die Cloud einspeisen, im Winter diesen "eingelagerten" Strom wieder abrufen. Auf diese Weise lässt sich eine nahezu 100%-Unabhängig in der Stromversorgung erreichen. Und dazu können Kosten durch den Verzicht auf Stromzukäufe im Winter minimiert werden. Christian Leibling nutzte dafür das schöne Bild Strom im Sommer einzufrieren und im Winter wieder aufzutauen.
Anschließend war wieder Zeit zum Netzwerken. Bei Kaffee und Kuchen wurden intensive Gespräche geführt und nicht wenige Teilnehmer nutzen die Gelegenheit sich mit Rahmen einer Führung einen persönlichen Eindruck über die Labore und Institute der Otto-von-Guericke Universität zu verschaffen.
Die Vielzahl der Gespräche und die vielen konstruktiven Diskussionen, die während und nach der Veranstaltung geführt wurden, haben die CLEANTECH Initiative Ostdeutschland noch einmal darin bestärkt die Campus-Aktivitäten auszubauen. Wirtschaft und Wissenschaft zusammenbringen – das geht kaum effektiver als in diesem Format.
Bei Fragen steht Ihnen das Team der CIO gern zur Verfügung.
