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Modell der SaltX Energiespeicher Technologie / © SaltX Technology
Experte
13. Oktober 2017
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Salz als Energiespeicher

Ob Salz die Palette der Speichertechnologien ergänzen kann, erforschen derzeit Vattenfall und das schwedische Unternehmen SaltX Technology. Getestet wird, inwieweit „das weiße Gold“ als Energiespeicher genutzt werden kann. Eine entsprechende Pilotanlage wird im Heizkraftwerk Reuter im Nordwesten Berlins gebaut und soll Energie in das Fernwärmenetz einspeisen.

Wind- und Solarenergie sind günstige Energiequellen. Sie stehen allerdings nicht kontinuierlich zur Verfügung. Wird mehr Energie erzeugt als benötigt, muss die Energie gespeichert werden. Inwieweit Salz dabei als Energiespeicher genutzt werden kann, wird im Berliner Heizkraftwerk Reuter getestet.

SaltX Technology – Bild 1: Salzwasser wird zum Kochen gebracht, wodurch Salz und Wasser voneinander getrennt werden. In einer Kammer bleibt ein trockenes Salz zurück. Bild 2: Beim Öffnen des Ventils verbindet sich das Wasser wieder mit dem Salz, eine chemische Reaktion findet statt und Wärmeenergie wird freigesetzt. © SaltX Technology

Das feuchte Salz wird mit überschüssiger Energie getrocknet. Die chemische Reaktion ist jederzeit wiederholbar. „Die gespeicherte Energie kann über Wochen oder Monate vorgehalten werden, bis sie benötigt wird“, weiß Markus Witt vom Projektsponsor Vattenfall. Bei Prüfungen im Labor hat sich die Idee bewährt.

Schritt für Schritt zur Lösung

In einem nächsten Schritt wird das Verfahren im größeren Maßstab untersucht. Hierzu wird ein Reaktor errichtet. Dabei wird das Verfahren auf realistischere Weise untersucht. Somit wird auch geprüft, ob sich die Laborergebnisse in komplexeren Dimensionen reproduzieren lassen.

Die erste Projektphase ist auf 18 Monate angelegt. Momentan plant das Forscherteam den Prototyp des Reaktors. In Kürze wird er gebaut und im kommenden Jahr getestet.

Die nächste Phase ist die Pilotanlage am Standort Reuter. Sie ist voraussichtlich Ende 2018 fertig und wird 2019 getestet. Sie enthält 1.000 bis 3.000 Liter Salz. Wie eine Version im Vollmaßstab mit einem Volumen von rund 5.000 Kubikmetern aussieht, zeigen dann die Tests.

Markus Witt sagt: „Es sind noch Fragen offen, bevor ein Projekt im großen Maßstab Wirklichkeit wird. Wir müssen zum Beispiel herausfinden, wie wir die großen Salzmengen in riesigen Behältern effizient trocknen können.“ Andere Überlegungen betreffen die Reaktionsgeschwindigkeit sowie die Kontrolle über den Prozess.

Das Unternehmen SaltX hat mit „EnerStore“ die Technologie zur Nutzung von Salz als Energiespeicher entwickelt und patentieren lassen. Dieses System ließe sich nahezu überall installieren. Am Pilotprojekt sind neben Vattenfall das Forschungs- und Wissensunternehmen Energiforsk, der Technikberater Sweco und die Universität Stockholm beteiligt.

Modell der SaltX Energiespeicher-Technologie: ermöglicht die kontinuierliche Produktion von konzentrierter Sonnenenergie, © SaltX Technology

 

Die chemische Reaktion dahinter
Die Energie wird chemisch gespeichert, indem Salz von Wasser getrennt wird. Anschließend wird die Energie freigesetzt, indem die beiden Stoffe wieder miteinander verbunden werden. Der Clou bei der Technologie von SaltX: Das Salz kann tausende Male ge- und entladen werden, ohne seine Eigenschaften zu verlieren.Der Ladevorgang, also der Trocknungsprozess erfolgt in einem geschlossenen Vakuumsystem. Er kann nahezu unbegrenzt wiederholt werden. Das Salzwasser kann mit beliebiger Energie getrocknet werden; von erneuerbarer Energie bis hin zur Abwärme eines Motors oder Gasbrenners.Das Problem bei gewöhnlichem Salz besteht darin, dass der Prozess der Verbindung und Trennung des Salzes nur einige Male wiederholt werden kann. Nach mehrmaligen Versuchen werden die Kristalle größer, kleben aneinander und verhindern eine wirksame chemische Reaktion.Durch Zugabe von Wasser zu Calciumoxid, dem trockenen Salz, wird es in Calciumhydroxid umgewandelt. Das Wasser löst einen chemischen Prozess aus, der Wärme erzeugt und die Temperatur steigt auf etwa 120 Grad Celsius. Gibt man zu dem Salz heißen Dampf statt Wasser, steigt die Dampftemperatur bis auf 500 Grad Celsius. Der heiße Dampf kann entweder in das Berliner Fernwärmenetz eingespeist oder zur Stromerzeugung durch eine Turbine geleitet werden.

Links

Pilotprojekt nutzt Salz zur Energiespeicherung
Vattenfall und SaltX untersuchen Salz zur Energiespeicherung
SaltX Technologie (Englisch)

Markus Witt
Experte
13. Oktober 2017

Als Wirtschaftsingenieur für Technische Chemie (TU Berlin) konnte ich mich der Idee eines reversiblen thermo-chemischen Speichers einfach nicht entziehen. Ohne Speicher wird der Umbau unseres Erzeugungsportfolios in der Fernwärme nicht gehen. Künftig koppeln sie erneuerbaren Strom mit unserer Fernwärme und lassen uns so grüner werden. Mein Bereich Asset Management ist maßgeblich für den Umbau unserer Fernwärme zu „fossil free in one generation“ verantwortlich.

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