Wärmespeicher - notwendige Innovation für die Energiewende (Teil 2)

Schätzungen gehen davon aus, dass z.B. in den USA bis 2030 die Industrieanlagen die Hauptquelle für Treibhausgasemissionen sein werden.

In den USA, Europa und China forschen und vertreiben innovative Unternehmen Batteriesysteme, mit denen thermische Energie gespeichert und zur Bereitstellung von kohlenstofffreier, industrieller Wärme und Energie genutzt werden kann.

Thermischer Kohlenstoffspeicher

Eines dieser innovativen Unternehmen ist das US-amerikanische Unternehmen Antora Energy Solutions.

Die Geschichte des Unternehmens begann mit einer vermeintlich einfachen Frage: Wie verwandeln wir billigen, sauberen Strom aus Wind, Sonne und Wasserkraft in eine Energie, die den größten Energieverbrauchern rund um die Uhr als Wärme zur Verfügung steht?

Nachdem jahrelangen Recherchen entstand eine saubere und kostengünstige Lösung, und zwar eine rein thermische Energiespeicherung auf der Basis von festem Kohlenstoff.

Die thermischen Batterien von Antora speichern Energie als Wärme in Blöcken aus festem Kohlenstoff und liefern ständig Wärme (und Strom) an Industriebetriebe und große Rechenzentren.

Alte Methode - neue Umwandlung

Das Unternehmen nutzt für seine Speichersysteme ein bekanntes Material mit jahrhundertelangem industriellem Einsatz in Hochtemperaturumgebungen.

Kohlenstoff hat nach Angabe von Antora eine unübertroffene Wärmeleitfähigkeit, erstklassige Speicherkapazität für Wärme und eine einfache Strahlungswärmeübertragung.

Hinzu kommt eine gute Skalierbarkeit, denn Kohlenstoff ist das viertmeist produzierte Industriematerial auf der Erde. Die Kosten liegen etwas bei 1/10 der Kosten für Lithium-Ionen-Systemen.

Umsetzung

Überraschend für die Entwickler war die Energiedichte des Materials, was dazu führt, dass die Speicherkapazität eines solchen Blocks sehr hoch ist.

Dies führt dazu, dass aus dem in thermische Wärme umgewandelten Strom eine mehrtägige Energieabgabe möglich ist. Saubere Wärme für 24, 48 Stunden oder mehr Stunden.

Die Karbonblöcke speichern Energie bei Temperaturen bis zu 2.400°C in einem kompakten, modularen System. Diese hohen Temperaturen ermöglichen eine kontinuierliche Abgabe an die industriellen Verbraucher.

Die Übertragung erfolgt durch eine Energieumwandlung. Bei solch heißen Temperaturen übertragen die Kohlenstoffblöcke die Energie als Licht. Dadurch entfallen nach Angaben des Unternehmens komplexe und wartungsintensive mechanische Systeme.

Die Energie wird rund um die Uhr als Wärme abgegeben, die dann für industrielle Prozesse verwendet- oder mit handelsüblichen Dampfturbinenausrüstungen gekoppelt wird.

Praxisbeispiele

Antora hat ein großes Wärmespeichersystem in der Bioprozessanlage von POET in Big Stone City, South Dakota, in Betrieb geliefert.

POET ist der weltweit größte Produzent von Biokraftstoffen. Das Projekt ist ab Baubeginn bis zum Start der Energieerzeugung in weniger als 12 Monaten vorangeschritten und wird im Laufe dieses Jahres voll funktionsfähig sein.

Nach der Fertigstellung wird es mit seiner Kapazität von 5 Gigawatt (GW) zu den weltweit größten Energiespeicherprojekten gehören

Das Projekt unterstützt mit seiner Energieerzeugung die Herstellung von Bio-Kraftstoff.

Die erheblichen Investitionen in die Anlage von POET haben über 300 Arbeitsplätze im ländlichen South Dakota und in der kürzlich erweiterten Gigafactory von Antora in San Jose, Kalifornien, geschaffen und unterstützt. Dort werden alle thermischen Batterien des Unternehmens hergestellt.

sagte Andrew Ponec, Mitbegründer und CEO von Antora Energy in einer Presseerklärung.

Er unterstrich die Bedeutung seines Unternehmens für die Zukunft der gesamten US-amerikanischen Wirtschaft, sehr im Gegensatz zur derzeitigen Regierungspolitik der USA mit unverändertem Fokus auf fossile Brennstoffe.

So sehe die neue Reindustrialisierung der USA aus: amerikanische Innovation, die die industrielle Wettbewerbsfähigkeit antreibt.

Der republikanische Senator John Thune unterstrich dies mit seiner Aussage

Er sei dankbar für diese beeindruckende Ergänzung der aufstrebenden Biokraftstoffindustrie in South Dakota, und könne es kaum erwarten, die Vorteile für die Produzenten und Familien in South Dakota zu sehen.

Stromlieferung als Rückgrat

Antora arbeitete im Projekt sehr eng mit Otter Tail Power zusammen - einem Versorgungsunternehmen, das Kunden in South Dakota, North Dakota und Minnesota Strom zu einigen der niedrigsten Kosten des Landes bietet.

Damit sorge die Stromlieferung an die Batteriespeicher für niedrige Strompreise. So kann die Antora-Installation günstige thermische Energie nach der 24/7 - Notwendigkeit liefern, ohne die Kosten für andere Verbraucher zu erhöhen.

Die günstige Stromrate ermögliche es dem System, in Zeiten der überschüssigen lokalen Energieproduktion selektiv und schnell zu laden, wodurch die bestehende Netzinfrastruktur besser genutzt wird.

Nach Angaben von Antora bietet diese Kooperation und ihre Struktur ein Modell für Versorgungsunternehmen im ganzen Land, um thermische Energiespeicher sinnvoll und wettbewerbsfähig im Netz zu integireren.

Frisches Geld für neue Projekte

Am 30. Juli verkündete Antora Energy die Zeichnung einer neuen Finanzierungsrunde über 550 Millionen US$, um damit weitere Projekte der Wärmespeicherbatterien für die Stromversorgung von Rechenzentren und Wärmeversorgung von Fabriken einzusetzen.

Damit beträgt die gesamte Unternehmens- und Projektfinanzierung von Antora etwa eine Milliarde US-Dollar. Das Unternehmen betont, dass es die neue Finanzierungsrunde dem Unternehmen ermöglichen wird, die inländische Produktion seiner thermischen Batterien zu erweitern und den Ausbau von Großprojekten zu beschleunigen.