Strom selbst erzeugen, Geld sparen und gleichzeitig etwas gegen die Klimakrise unternehmen: Mit dieser Prämisse haben viele Privatpersonen und Unternehmen Photovoltaik- und Windkraftanlagen angeschafft. Diese erneuerbaren Energieerzeuger haben aber ein Problem: Was tun mit dem Stromüberfluss, der bei praller Sonne oder einer steifen Brise entsteht? Akkus sind teuer und durch die aktuelle Lage am Strommarkt zahlt es sich nicht aus, die selbsterzeugte Energie zu verkaufen, indem sie ins österreichische Netz eingespeist wird.
Hier wollen burgenländische Forschende eine Lösung finden. Im Oktober startet das Projekt GRISU-EX, bei dem herausgefunden werden soll, wie Löschwasserbecken als Speicher für überschüssige Energie genutzt werden können.
Ungenutztes Löschwasser
Bis zu 175 Gigawattstunden zusätzliche Wärmeenergie könnten so bereitgestellt werden. Das würde ausreichen, um 12.000 österreichische Durchschnittshaushalte ein Jahr lang zu heizen. „Ein Löschwasserbecken enthält im Schnitt zwischen 400 und 600 Kubikmeter Wasser. Das heißt, dass es in Österreich circa 6 Millionen Kubikmeter Wasser gibt, die derzeit ungenutzt sind“, erklärt Katharina Kreuter von Güssing Energy Technology (GET), einem Institut der Austrian Cooperative Research (ACR). Dazu kommen jährlich bis zu 300 neue Becken.
Die Löschbecken sind eigentlich für den Katastrophenfall: Wenn es in einem Einkaufszentrum oder Bürogebäude brennt, wird dieses Wasser von einer Sprinkleranlage versprüht und soll beim Eindämmen des Brandes helfen. Gebraucht wird es im besten Fall nie. „Unsere Idee ist, diese nicht ungenutzt herumstehen zu lassen, sondern als Energiespeicher für Kühl- oder Heizanwendungen zu nutzen“, sagt Kreuter. Wasser eignet sich gut als thermischer Speicher, deshalb wird es oft in der Heiztechnik eingesetzt.
Neue Energie braucht Speicherlösungen
Die Nachfrage nach alternativen Energien wird sich weiter fortsetzen, auch aufgrund strengerer Klimaschutzziele und damit verbundener Gesetze und Verordnungen. Daher braucht es relativ rasch Lösungen für das Speichern der überschüssigen Energie, damit etwa die Photovoltaikanlagen so effizient wie möglich betrieben werden.
In größeren Gebäuden könnte das Löschwasserbecken die Sonnenenergie aufnehmen, die im Laufe des Tages produziert und nicht direkt benötigt wird, sagen die Forschenden vom GET. Das gehe aber nicht nur mit der Solaranlage auf dem Dach, sondern auch mit der Abwärme, die direkt im Gebäude erzeugt wird – etwa von elektronischen Geräten und Küchen.
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Die Zukunft der Energie
Wärmespeicher speichern thermische Energie. Sie sollen Entstehung und Nutzung von Wärme entkoppeln. Neben Wärme- gibt es auch Kältespeicher, die ähnlich funktionieren.
90 Prozent der Energie sollen in Österreich laut Umweltbundesamt bis 2050 aus erneuerbaren Energieformen stammen, wie Wind- und Solarkraft.
40 Prozent geringer soll der Energiebedarf in der EU bis 2050 werden, wenn es nach den Klimaplänen geht. Die erzeugte Energie muss also effizienter genutzt werden.
Klimaanlagen im Sommer
Nicht nur beim Heizen von Gebäuden könnten die Becken helfen, sondern auch beim Kühlen im Sommer: „Kälteenergie erzeugt eine Kältemaschine vor allem in den Nachtstunden effizient, wenn die Außentemperatur deutlich niedriger ist“, erklärt Kreuter. „Wenn man eine solche allerdings zum Kühlen eines normalen Bürogebäudes nutzen will, dann benötigt man die meiste Kühlenergie um die Mittagszeit bis circa 17 Uhr.“
Ein Energiespeicher würde es erlauben, den Zeitpunkt der Erzeugung vom tatsächlichen Verbrauch zu entkoppeln: In der Nacht im Löschwasserbecken eingespeicherte Kälte aus der Außenluft könnte so zur Mittagszeit zum Kühlen des Gebäudes verwendet werden. „Wir haben uns einen Vergleich angesehen. Demnach wäre es möglich, eine bis zu 65 Prozent kleinere Kältemaschine für das gleiche Gebäude einzusetzen, wenn man mit einem derartigen Energiespeicher arbeiten könnte“, erklärt Kreuter.
Die Forschenden sind davon überzeugt, dass sich dafür bereits vorhandene Löschwasserbecken nutzen lassen. Bei Neubauten könnte diese Doppelfunktion direkt mit eingeplant werden.
Wärme soll im Becken bleiben
Erst müssen die Forschenden jedoch untersuchen, ob man die handelsüblichen Becken verbessern muss. Bei Stahlbecken etwa wird die Wärmespeicherung schwierig sein, weil das Material die Wärme nicht im Becken hält – eine Isolierung könnte hier Abhilfe schaffen. Auch ob bestehende Rohrleitungssysteme überhaupt dafür geeignet sind, um das Becken für Heizanwendungen zu nutzen, müssen sie prüfen.
Aus dem Forschungsprojekt soll nach zwei Jahren ein Beratungsangebot werden. Betriebe sollen sich darüber informieren können, was die Umwandlung eines Beckens in einen Speicher kostet und was das bringt. Gefördert wird das Projekt aus Mitteln der Transformationsoffensive des BMAW.
Dieser Artikel erscheint in redaktioneller Unabhängigkeit mit finanzieller Unterstützung des Bundesministeriums für Arbeit und Wirtschaft.