Heizen und speichern mit Salz: Ein Heizkörperhersteller aus Thüringen nutzt das Prinzip der Knickheizung für die Hosentasche. Bildrechte: imago images / Bild13

Neue Speicher aus Mitteldeutschland Energie aus Thermobatterien, Wasserspaltern und Salzhöhlen

06. Oktober 2019, 08:00 Uhr

Das Knickwärmekissen für die Hosentasche gibt es auch XXL. Die "Thermobatterie" funktioniert als klimaneutrale Heizung und Energiespeicher. Trotzdem findet das Multitalent den Weg auf den Markt nur schwer, wie auch all die anderen einfach genialen Ideen in Sachen Energiewende aus Mitteldeutschland. Annegret Faber hat sich umgehört, warum das so ist.

Ohne neue Speicherlösungen kann es keine Energiewende geben. Werden Kohle- und Atomkraftwerke abgeschafft und alternative Quellen genutzt, muss die dezentral erzeugte Energie irgendwo "geparkt" werden . Deshalb arbeiten Wissenschaftler in Mitteldeutschland schon sehr lange an der Entwicklung innovativer Stromspeicher.

Wasserstoff und Sauerstoff aus dem Elektrolyseur

Auf einer Kläranlage in Thüringen steht neuerdings ein Elektrolyseur. Er spaltet Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff auf. Letzteren braucht der Anlagenbetreiber, um das Brauchwasser der umliegenden Orte zu reinigen. Für den Wasserstoff sieht der Energie- und Umwelttechniker Sebastian Büttner von der Bauhaus-Universität Weimar Verwendungsmöglichkeiten in einem Kleinkraftwerk.

Wir nehmen den Wasserstoff und den Sauerstoff, den wir im Rahmen der Elektrolyse erzeugen und verstromen ihn wieder. In dem Moment, in dem Strom gebraucht wird, verwandeln wir Wasserstoff und Sauerstoff wieder zurück in Elektrizität.

Sebastian Büttner, Bauhaus-Universität Weimar

Klärwerke als Strom- und Treibstofflieferanten

Gespeichert wird also durch die Trennung, beziehungsweise Zusammenführung von Wasserstoff und Sauerstoff. Ein Klärwerk ist für diesen Prozess ein geeigneter Standort. Denn für die Elektrolyse ist ein großer Transformator nötig, der bei einer Kläranlage bereits vorhanden ist - und zwar flächendeckend in Deutschland. Die Infrastruktur ist also schon vorhanden. Ebenso wäre auch ein Wasserstoff-Tankstellennetz denkbar, ebenfalls an Kläranlagen angeschlossen. Der Wasserstoff würde dann nicht verstromt und ins Energienetz eingespeist, sondern als Treibstoff vertankt.

Das Knickwärmekissen XXL

Ein anderes Speicherprojekt aus Mitteldeutschland ist die so genannte Thermobatterie. Sie liefert entweder warmes Wasser oder wird als Heizung genutzt. Dabei funktioniert sie wie ein herkömmlicher Warmwasserbereiter oder eine normale Heizung: In Heizkörpern zirkuliert heißes Wasser. Doch die Wärme kommt aus einem Wärmetauscher aus Salz, wie Matthias Hoppe erklärt.

Wenn ich Salz erhitze, wird es bei 56 Grad Celsius flüssig. Es tritt ein Phasenwechsel in Kraft - der Aggregatzustand ändert sich. Dabei wird Energie eingelagert. Und dann hat das Salz die schöne Eigenschaft, sie in der unterkühlten Schmelze zu speichern.

Matthias Hoppe

Bei Kettenreaktion wird Wärme frei

Das Salz kühlt wieder ab, bleibt aber flüssig. Die Entwickler gehen davon aus, dass man so auch grünen Strom speichern kann. Matthias Hoppe erklärt es anhand eines Wärmekissens in Taschenformat. Es ist mit einer durchsichtigen Salzlösung gefüllt. Darin schwimmt ein kleines Metall. Er knickt es und sofort kristallisiert das Salz. Das Kissen wird fest und richtig heiß - durch einen Kristallisationsprozess:

Dem flüssigen Salz werden feste Salzkristalle beigefügt, eine Kettenreaktion kommt in Gang. Kristalle bilden sich und dabei wird die im Salz vorhandene Energie freigesetzt. So entsteht eine Temperatur von bis es zu 56 Grad Celsius. 

Bad Lauchstädt speichert Energie in Wasserstoff

Die Goethestadt wird künftig den größten unterirdischen Wasserstoffspeicher Deutschlands haben - in einer ehemaligen Salzkaverne, einem großen Hohlraum, der beim Salzabbau entstanden ist. 50 Millionen Kubikmeter Raum stehen dort zur Verfügung, um bis zu 175 Millionen Kilowattstunden in Wasserstoff zu speichern. Zum Vergleich: Ein Haushalt verbraucht 3500 Kilowattstunden im Jahr.

Wasserstoffspeicher Bad Lauchstädt: Überirdisch wird der Gasdruck gemessen und geregelt. Gelagert wird der Wasserstoff unter Tage. Bildrechte: VNG Gasspeicher GmbH

Billige Konkurrenz behindert den Markteintritt

All diese Projekte basieren auf überschüssigem grünen Strom. Sie müssen aber mit billigem Erdgas konkurrieren. Elektrisch betriebene Heizungsanlagen sind durch die hohen Strompreise dreimal so teuer wie eine Gasheizung. Auch der aus Erdgas gewonnene Wasserstoff ist wesentlich günstiger als der, der aus Wasser und grünem Strom gewonnen wird. Diese Kostenunterschiede hindern die innovativen Speicherlösungen am Markteintritt. Deshalb fordern die Entwickler wie Thomas von der Heide, klimaneutrale Projekte von den Strom-Umlagen zu befreien.

Damit das wirtschaftlich machbar ist, sind wir auf die Politik angewiesen. Sie muss die entsprechenden Rahmenbedingungen setzen und neue Weichen stellen!

Thomas von der Heide, Terrawatt Planungsgesellschaft

Er fordert einen Business-Case für solche Projekte, also ein Szenario, das beschreibt, welchen Nutzen sie bringen sollen und wie sie wirtschaftlich sinnvoll umgesetzt werden können.

Mitteldeutsche Projekte brauchen eine "lautere Stimme"

Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie teilt mit, dass bereits heute Unternehmen unter bestimmten Voraussetzungen die Umlagen und Netzgebühren erstattet bekommen könnten. Mitteldeutschland habe aber noch ein anderes Problem, sagt der ehemalige Wirtschaftsminister von Thüringen, Matthias Machnig. Die mitteldeutschen Entwicklungen seien in Berlin kaum bekannt.

Hier gibt es sehr viele kleine und mittelständige Unternehmen und wissenschaftliche Einrichtungen, die Berlin und insgesamt in Deutschland wenig bekannt sind. Würden sie sich zusammenschließen zu einem Verbund, würden sie besser gehört.