Batterien der Zukunft

• Anlage stellt künftig vor allem negative Regelenergie bereit
• Erste Strom zu Gas-Anlage dieser Art auf Protonen-Austausch-Membran (PEM)-Basis weltweit
• Echtzeit-Steuerung der Anlage wird angestrebt

Die Strom zu Gas-Anlage der WEMAG hat sich für die Teilnahme am Markt für Sekundärregelenergie präqualifiziert. „Damit haben wir erneut ein gestecktes Ziel erreicht. Schon frühere Tests hatten gezeigt, dass der Elektrolyseur selbst sehr schnell hoch und runter geregelt werden kann, was die Voraussetzung für die Teilnahme am Regelenergiemarkt ist“, so Caspar Baumgart, kaufmännischer Vorstand der WEMAG AG. Die Anlage, die die Schweriner Energieversorgerin zusammen mit weiteren zwölf Partnern aus der Thüga-Gruppe betreibt, wird künftig vor allem negative Sekundär-Regelleistung bereitstellen. Das heißt, sie kann - wenn sich zu viel Strom im Netz befindet - die Lastabnahme des Elektrolyseurs auf Anforderung des Übertragungsnetzbetreibers erhöhen. Die Anlage nimmt dann den Strom auf und wandelt ihn in Wasserstoff um. Damit trägt sie auch zur Stabilität des Stromnetzes bei. Die Vermarktung erfolgt über den Pool der Mainova AG, die Anlagensteuerung über den Übertragungsnetzbetreiber TenneT.

Vermarktung am Regelenergiemarkt

Mit der Vermarktung am Regelenergiemarkt ist die Schweriner WEMAG vertraut, seit September des vergangenen Jahres beteiligt der bundesweit anbietende Energieversorger sich auch mit dem 5 Megawatt leistungsstarken Batteriespeicher an den wöchentlichen Ausschreibungen des Primärregelenergiemarktes. „An jeder Primärregelleistungsausschreibung, an der die WEMAG sich beteiligt hat, wurde der Batteriespeicher auch bezuschlagt und hat die Anforderungen störungsfrei erbracht“, so Baumgart. Grundsätzlich könnte auch der Batteriespeicher - wie die Strom zu Gas-Anlage - für die Bereitstellung von Sekundärregelleistung genutzt werden, aktuell liefern die Lithium-Ionen-Akkus aber ausschließlich kurzfristig benötigte Primärregelleistung. Der WEMAG-Batteriespeicher in Schwerin Lankow arbeitet wirtschaftlich. Baumgart weiter: „Die Erlöse liegen über den Erwartungen, die bei der Wirtschaftlichkeitsberechnung für die Investitionsplanung getätigt wurden. Wir rechnen auch in der Zukunft aufgrund der Marktentwicklung sowie den bisherigen Vergrößerungen der Regelzone weiterhin mit stabilen Preisen für die Primärregelenergie“.

Strom zu Gas Anlage leistet Pionierarbeit in vielen Bereichen

Für den PEM-Elektrolyseur ist der Einsatz in Kombination mit der Strom zu Gas-Technologie inklusive Einspeisung in das Erdgasverteilnetz neu: „Die Thüga Strom zu Gas-Anlage war die erste dieser Art weltweit, in der die Technologie so zum Einsatz gebracht wurde“, so Phil Doran, Geschäftsführer ITM Power GmbH, dem Hersteller der Anlage. Die 13 Partnerunternehmen der Strom zu Gas-Plattform haben sich für diese Technologie entschieden, weil sie umweltfreundlich ist, die Anlage lastflexibler macht und eine sehr kompakte Bauweise aufweist. „Mit dieser Anlage leisten wir in vielen Bereichen Pionierarbeit, daher sind unsere Ergebnisse von hoher Relevanz“, betont WEMAG-Vorstandsmitglied Baumgart. Der erste Belastungstest hatte im relevanten Lastbereich, zwischen 50 und circa 320 Kilowatt, ergeben, dass die Gesamtanlage von der Stromentnahme bis zur Gaseinspeisung einen Wirkungsgrad von bis zu 77 Prozent, bezogen auf den Brennwert, erreicht. „Unsere Erwartungen beim Wirkungsgrad wurden übertroffen. Ein Grund für den hohen Wirkungsgrad ist auch die Tatsache, dass wir direkt in das Gasverteilnetz einspeisen und damit auf einen Verdichter verzichten können. Den kurz- und mittelfristigen Speicherbedarf bis 2050 könnten die Gasverteilnetze vollständig aufnehmen“, erklärt Baumgart weiter. „Sie gelten nicht ohne Grund als Batterien der Zukunft“. Gemeinsam mit dem European Institute for Energy Research und der DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut haben die Thüga Strom zu Gas-Projektpartner Anfang des Jahres den ersten Belastungstest durchgeführt. Analysiert wurden dabei Wirkungsgrad, Regelgeschwindigkeit, Lastverhalten und die Gasqualität. Der Belastungstest wird im Laufe der geplanten Betriebszeit von 2014 bis 2016 der Anlage noch zweimal wiederholt.

Integration der Anlage in ein intelligentes Energiesystem

Neben der Analyse technischer Parameter der Anlage steht während der Betriebsphase auch im Fokus, wie die Anlage künftig in ein zunehmend intelligentes Energiesystem integriert werden kann. „Wir wollen die Anlage für die Dauer eines Demonstrationsbetriebes so einbinden, dass sie aktiv dazu beiträgt, die Unterschiede zwischen Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien und Stromverbrauch auszugleichen“, erklärt der WEMAG-Chef. Dafür entwickelt das Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme eine Software für eine entsprechende Echtzeit-Steuerung.

Strom zu Gas-Projektplattform:

In einer Projektplattform bündeln 13 Unternehmen der Thüga-Gruppe ihr Know-how und Kapital, um gemeinsam in die Entwicklung der Strom zu Gas-Speichertechnologie zu investieren. Im Fokus steht die Prüfung der Praxistauglichkeit der Strom zu Gas Technologie. Die Unternehmen sind überzeugt, dass diese langfristig das größte Potential hat, die überschüssigen Mengen an regenerativen Energien zu speichern. Zu diesem Zweck entwickeln, bauen und betreiben die Unternehmen über mehrere Jahre (2012 – 2016) gemeinsam eine eigene Demonstrationsanlage in Frankfurt am Main. Die Anlage wandelt Strom in Wasserstoff um und speichert diesen dann in das Gasverteilnetz ein. Insgesamt werden sie über 1,5 Millionen Euro investieren. Gefördert wird das Projekt vom hessischen Ministerium für Wirtschaft, Energie, Verkehr und Landesentwicklung sowie der Europäischen Union. Im Anschluss an die erste Phase ziehen die Projektteilnehmer ein zweites Projekt in Betracht, in der aus Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid synthetisches Methan erzeugt und eingespeist werden soll. Mehr unter www.szg-energiespeicher.de