Flüssigluft-Energiespeicher: Eine Stromnetzbatterie, die normale alte Umgebungsluft nutzt

Jun 23, 2023

Was kommt Ihnen in den Sinn, wenn Sie an erneuerbare Energien denken? Wir gehen davon aus, dass Wind- und Solarenergie wahrscheinlich ganz oben auf der Liste stehen. Und ja, Wind und Sonne sind großartig, solange der Wind günstig ist und die Sonne scheint. Aber was ist mit all den kurzen und trostlosen Wintertagen? Regnerische Tage? Nachtzeit?

Aufgrund ungünstiger Bedingungen ist die Speicherung ein wichtiger Bestandteil jeder tragfähigen Lösung, die erneuerbare Energien nutzt. Entweder muss die Energie selbst gespeichert werden, oder es müssen die Mittel zur bedarfsgerechten Energieerzeugung gespeichert werden.

Eine mögliche Antwort lag uns schon immer direkt vor der Nase: Luft. Normale alte Umgebungsluft kann abgekühlt und zu einer Flüssigkeit komprimiert, in Tanks gespeichert und dann wieder in den gasförmigen Zustand erhitzt werden, um Arbeit zu verrichten.

Diese Technologie wird als kryogene Energiespeicherung (CES) oder Flüssigluft-Energiespeicherung (LAES) bezeichnet. Dabei handelt es sich um ein relativ neues Energiesystem, das vor einem Jahrzehnt erstmals vom britischen Erfinder Peter Dearman als Automotor entwickelt wurde. In jüngerer Zeit wurde die Technologie als Stromnetzspeicher neu konzipiert.

Der britische Energieversorger Highview Power hat die Technologie übernommen und testet sie weltweit. Sie haben gerade mit dem Bau der weltweit größten Flüssig-Luft-Batterieanlage begonnen, die Schwachlastenergie nutzen wird, um einen Umgebungsluftverflüssiger aufzuladen, die flüssige Luft dann zu speichern und sie bei Bedarf erneut zu vergasen, um über eine Turbine Strom zu erzeugen. Die Turbine wird nur während der Spitzenlast zur Stromerzeugung eingesetzt. An sich ist der LAES-Prozess nicht besonders effizient, aber das System gleicht dies aus, indem es Abwärme und Kälte aus dem Prozess auffängt und wiederverwendet. Der größte Vorteil besteht darin, dass der einzige Auslass reine, atmungsaktive Luft ist.

Das sogenannte Gigaplant wird in der Nähe von Manchester, Großbritannien, gebaut und soll bis 2022 fertiggestellt sein. Es wird in der Lage sein, fast 200.000 Haushalte fünf Stunden lang ununterbrochen mit Strom zu versorgen, selbst wenn alle ihre Wasserkocher einschalten, sobald die Credits laufen Krönungsstraße. Diese Anlage wird über eine Speicherkapazität von 250 MWh verfügen, was fast doppelt so viel ist wie die Hornsdale Power Reserve – das ist die chemische Batterie, die Tesla letztes Jahr in Südaustralien aufgestellt hat, nachdem ein besonders chaotischer Sturm das Stromnetz für fast 2 Millionen Menschen lahmgelegt hatte.

LAES hat im Vergleich zu anderen erneuerbaren Energiequellen viele Vorteile. Einige bestehende grüne Energiesysteme haben hohe Speicheranforderungen – Pumpwasserkraft erfordert beispielsweise einen Berg. Ebenso kann man Energie in einem Kieshaufen speichern, dafür braucht man aber einen ziemlich großen Kieshaufen. Flüssigluftanlagen haben zunächst eine geringe Stellfläche, sind aber auch modular aufgebaut, sodass sie für eine höhere Leistung gestapelt werden können. Sie können auch in Verbindung mit anderen Komponenten wie Peaking-Anlagen eingesetzt werden, die nur in Zeiten hoher Nachfrage laufen.

Angesichts der jüngsten Hitzewelle in Sibirien ist es großartig, solche Großprojekte im Bereich erneuerbare Energien zu sehen. Highview Power hat weitere Projekte in Großbritannien, Europa und den USA im Gange, also können wir vielleicht eines Tages eine Tour machen. Während Sie auf diesen Artikel warten, sehen Sie sich unten den animierten Rundgang durch eine LAES-Anlage an.