Zeitschrift EE

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Steigerung des Eigenverbrauchs erneuerbarer Energien mit Hilfe eines flexiblen, hybriden Energiespeichersystems

Im Rahmen des Projektes SCORES wird die Versorgung, Speicherung und Nachfrage in Bezug auf Elektrizität und Wärme im Gebäudebereich optimiert. Auch soll eine Steigerung der Selbstkonsumation lokal erzeugter, erneuerbarer Energie forciert werden. Um bis zum Jahre 2050 die Europäischen Energie- und Klimaziele bezüglich erneuerbarer Energie, CO2-Reduktion und Energieeffizienz zu erreichen, muss ein immer stärkeres Augenmerk auf die Forschung und Entwicklung flexibler Energiesysteme gelegt werden. Diese sollen sowohl elektrische als auch thermische Energie bereitstellen können. Insbesondere für den Gebäudebereich, der momentan mit ca. 40 % zum Energieverbrauch in Europa beiträgt und der bis 2050 „Nearly Zero Energy Consumption“ aufweisen soll, müssen Lösungen angestrebt werden, die den Anteil an lokal erzeugter und lokal selbstkonsumierter erneuerbarer Energie erhöht. Im Rahmen des Projektes SCORES soll ein flexibles, hybrides (d.h. thermisch-elektrisches) Energiesystem für den Gebäudebereich entwickelt und demonstriert werden. Das Konzept des SCORES-Systems ist es, sowohl solare Energie lokal zu erzeugen als auch diese mit Hilfe kompakter, hybrider Energiespeichertechnologien lokal zu speichern zu können. Darüber hinaus soll im System auch eine Möglichkeit zur Umwandlung von elektrischer in thermische Energie realisiert werden. Durch diese effiziente Kombination soll eine optimale Balance zwischen lokalem Angebot und lokaler Nachfrage von Elektrizität und Wärme, bei gleichzeitig möglichst niedrigen Kosten, gefunden werden.

Foto: Forsee Power

Um diese Ziele zu erreichen, werden im Rahmen von SCORES relevante Schlüsseltechnologien weiterentwickelt und insbesondere in Bezug auf Kompaktheit und Kosten optimiert. Vor allem sind das auf der einen Seite Batteriepacks aus (2nd-life) Lithiumionenbatterien zur elektrischen Energiespeicherung und auf der anderen Seite thermische Energiespeichertechnologien basierend auf Phasenwechsel-Materialien oder Reduktions-Oxidations-Reaktionen von Metallen. Letztere wurde in diesem Zusammenhang unter dem Namen Chemical Looping Combustion bekannt. Dabei werden zur Speicherung der thermischen Energie Metalloxide reduziert, wobei die dafür notwendige Energie hauptsächlich durch die Photovoltaikanlage bereitgestellt werden soll. Bei der Wiederbereitstellung zur Wärmeversorgung findet dann der umgekehrte Vorgang der Reaktion statt: Das Metall wird wieder oxidiert und die dabei entstehende Reaktionswärme zur Wassererwärmung genutzt.

Was wären die Einzelteile ohne das Gesamtsystem? Bei SCORES wird auch auf eine optimale Systemintegration der einzelnen Schlüsseltechnologien hoher Wert gelegt, um eine möglichst hohe Systemeffizienz und -flexibilität zu erreichen. Dafür soll auch ein ausgefeiltes Gebäudeenergiemanagementsystem integriert werden, das für eine optimale Systemüberwachung und -steuerung sorgt.

Schlussendlich soll das SCORES-System unter realen Bedingungen an zwei klimatisch unterschiedlichen Standorten, in Südfrankreich und in Österreich, demonstriert werden. Im Falle der österreichischen Demonstration ist auch die Einbindung in ein Fernwärmenetz vorgesehen. Im Rahmen beider Demonstrationen werden auch alle rechtlichen, normativen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen mitberücksichtigt. Dies soll eine möglichst breite Untersuchung und Beurteilung des SCORES-Systems garantieren, die eben nicht nur technische Aspekte, sondern auch Wirtschaftlichkeit, Nachhaltigkeit und Nutzen für die Umwelt beinhalten.

Auftraggeber: Europäische Kommission
Projektpartner: TNO (Koordinator), AEE INTEC, Rina Consulting, Forsee Power, Heliopac, Salzburg AG, Electricite De France, Konig Metall GmbH & Co KG, Instituto Politecnico de Setubal, Siemens Nederland NV, Campa, Fenix TNT SRO
Ansprechperson: Dr. Alexander Goritschnig, Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!

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