Elektrische und thermische Speicher sind Schlüsseltechnologien für ein Energiesystem, das zu 100 % auf erneuerbaren, fluktuierenden Quellen wie Wind und Sonne basiert. Sie ermöglichen den Ausgleich sowohl kurzzeitiger als auch saisonaler Schwankungen, stellen Flexibilität für die Netze bereit und können damit wesentlich zur Systemstabilität, Sicherheit und Versorgungsqualität beitragen. Speichertechnologien und deren Anwendungsfelder müssen weiter erforscht, entwickelt und demonstriert werden, um zukünftig zentrale Funktionen in einem integrierten Energiesystem übernehmen zu können.
Das IEA Technologieprogramm Energieeinsparung durch Energiespeicherung (ECES TCP) zielt auf die Erforschung, Entwicklung, Implementierung und Integration von neuen Energiespeichertechnologien. Die Speicherung von Energie ist ein Querschnittsthema, daher muss Fachwissen aus allen Bereichen der Energieversorgung (Energiegewinnung, Endnutzungsbereiche und Verteilung) zusammengeführt werden. Ziel ist es, durch den Einsatz von Speichern die Energieeffizienz der Energiesysteme zu optimieren und die verstärkte Nutzung erneuerbarer Energien voranzutreiben. Innovationen sind sowohl in technischer als auch in ökonomischer Hinsicht notwendig. Forschung und Entwicklung zielen u.a. auf die Reduzierung der Investitionskosten, eine längere Lebensdauer und höhere Effizienz, ein kompaktes Design sowie die höhere Sicherheit von Speichersystemen. Auch passende Rahmenbedingungen und Geschäftsmodelle müssen entwickelt werden. Im Rahmen des TCP ECES werden Forschungsaktivitäten zur Entwicklung, Verbreitung und Markteinführung von Speichersystemen durchgeführt sowie zahlreiche Koordinierungsaktivitäten organisiert.
https://nachhaltigwirtschaften.at/de/iea/technologieprogramme/eces/
Giga_TES Großwasserspeicher
Im österreichischen Leitprojekt Giga_TES (Giga-Scale Thermal Energy Storage for Renewable Districts) werden Großspeicherkonzepte für die erneuerbare Wärmeversorgung in Stadtteilen erforscht und geeignete Materialien, Komponenten und Systemtechnologien für thermische Großspeicher entwickelt. Unter der Leitung von AEE INTEC* arbeiten dabei führende österreichische Material- und Komponentenhersteller, Energieversorger sowie Akteure aus der Baubranche mit nationalen und internationalen Forschungseinrichtungen zusammen. Im zukünftigen Energiesystem werden Großspeicher das Zehnfache an Speichervolumen im Vergleich zu heutigen Wärmespeichern benötigen. Um die Fernwärmenetze mit erneuerbarer Energie versorgen zu können, müssen große Mengen an erneuerbarer Wärme sowie Abwärme gespeichert werden und es muss ein hohes Maß an Flexibilität im Wärmenetz gegeben sein. In den Städten werden solche Gigaspeicher unter der Erdoberfläche gebaut. Die vertikale Bauweise und das große Volumen dieser Speicher stellen hohe Anforderungen an die Materialien und Konstruktionen. Für drei österreichische Standorte und verschiedene Speichergrößen (100.000 bis 2.000.000 m3 Volumen) werden Fragen zur Konstruktion der Speicher, Geologie und Geophysik, Materialien, Kombination mit dem Fernwärmenetz, Betriebsverhalten, Ökonomie und öffentliche Akzeptanz untersucht.
Die Erkenntnisse bilden die Basis für einen Konstruktionsleitfaden zur Planung und Realisierung solcher Speicher in Österreich. Die bisher erzielten Ergebnisse sind sehr vielschichtig und umfassen beispielsweise gänzlich neue Bauweisen für Wand- und Deckelkonstruktionen, neue Polymerwerkstoffe für wasser- und dampfdichte Schichten, die messtechnisch nachgewiesen eine erheblich höhere Lebensdauer ermöglichen sowie neue Simulationsmethoden auf Komponenten- und auf Systemebene.
www.gigates.at
* Projektpartner: AEE – Institut für nachhaltige Technologien (AEE INTEC) (Projektleitung), agru Kunststofftechnik GmbH, Bilfinger VAM Anlagentechnik GmbH, Gabriel-Chemie GmbH, Geologie und Grundwasser GmbH, GVT Verfahrenstechnik GmbH, Ingenieurbüro ste.p ZT-GmbH, Lenzing Plastics GmbH & Co KG, Metawell GmbH, PORR Bau GmbH, S.O.L.I.D. Gesellschaft für Solarinstallation und Design m.b.H., Salzburg AG für Energie, Verkehr und Telekommunikation, Smart Minerals GmbH, WIEN ENERGIE GmbH, Universität Innsbruck, Johannes Kepler Universität Linz, SOLITES, PlanEnergi