Hochtemperaturfeststoffspeicher zur effizienten Nutzung erneuerbarer Energien

Für die Zukunft der Energieerzeugung spielen GuD-Kraftwerke in den nächsten Dekaden eine wichtige Rolle, da sie einen hohen Primärenergie-Ausnutzungsgrad durch die gekoppelte Erzeugung von Wärme und Strom vorweisen. Somit haben sie eine höhere Effizienz bei niedrigeren Treibhausgasemissionen als Gaskraftwerke. Hinzu kommt: Auf Basis des Energieträgers Wasserstoff können diese Anlagen perspektivisch auch klimaneutral betrieben werden. Dass zur mittel- und langfristigen Gewährleistung von Versorgungssicherheit der Bau von mindestens zwanzig solcher GuD-Anlagen politisch angestrebt wird, unterstreicht noch einmal die Relevanz des Projekts.
Allerdings werden GuD-Anlagen oft wärmegeführt betrieben, da sie die Wärmeversorgung ihrer Kunden aufrechterhalten müssen. Dies bedeutet, dass Kraftwerke auch laufen müssen, wenn mit dem erzeugten Strom keine positiven Margen erzielt werden können. Folgen davon sind u.a. ein höheres Risiko und eine geringere Wirtschaftlichkeit der Anlage sowie erhöhte Treibhausgasemissionen im Fall von Teillastbetrieb.
Von besonderem Interesse für die Betreiber von KWK-Anlagen ist deshalb die zeitliche Entkopplung von Strom- und Wärmebereitstellung, um die Flexibilität deutlich zu erhöhen und folglich das Rendite Risikoprofil zu verbessern. An bestehenden KWK-Standorten sind neben der GuD-Anlage häufig noch kohlebefeuerte thermische Anlagen vorhanden, die im Zuge der Beendigung der Kohleverstromung außer Betrieb genommen werden. Es stellt sich die Frage, ob es wirtschaftliche Wege gibt, Komponenten dieser Anlagen im Zusammenhang mit einer CO2-neutralen Wärmeerzeugung weiterzubetreiben und damit auch Arbeitsplätze zu sichern. Die Machbarkeitsstudie soll vor diesem Hintergrund ein Konzept erarbeiten und techno-ökonomisch bewerten, das mit Überschussstrom beheizte Hochtemperaturspeicher nutzt, um ein fossil befeuertes Bestandskraftwerk in ein Speicherheizwerk umzubauen. Das Heizwerk soll dann die Fernwärmeleistung besichern bzw. temporär die GuD-Anlage substituieren und so den Verbrauch von Erdgas oder zukünftig H2 reduzieren.