Der finnische Energieversorger Polar Night Energy möchte in der Nähe von Helsinki einen besonderen Wärmespeicher erschaffen. Die neuartige Sandbatterie wandelt Strom aus erneuerbaren Energien in Wärme um und speichert diese. Mithilfe der neuen Technologie will das Unternehmen das örtliche Fernwärmenetz beliefern. Das clevere Speicherkonzept ließe sich dabei auch in Deutschland einsetzen – wahlweise in Kombination mit Großwärmepumpen oder zur Nutzung überschüssiger Mengen erneuerbarer Energien.
Sandbatterie im Einsatz für effizienten Wärmevorrat
Die geplante Sandbatterie des finnischen Unternehmens zeichnet sich durch die Verwendung eines besonderen Sandes aus. Der Wärmespeicher ist gefüllt mit zermahlenem Speckstein, der in der Natur in großen Mengen vorhanden ist. Das Material ist günstiger als Komponenten für Lithium-Ionen-Akkus, zeichnet sich jedoch durch eine hohe Wärmeleitfähigkeit aus. Bereits heute kommt Speckstein darum in zahlreichen Speicheröfen zum Einsatz, die viele Stunden, nachdem die Wärmequelle erloschen ist, noch immer Hitze abgeben können. Der Raum, den die Batterie in Anspruch nimmt, ist für einen Speicher, der über 3.000 Haushalte mit Wärme versorgen kann, überraschend klein. Der zylinderförmige Specksteinspeicher weist lediglich eine Höhe von 13 Metern sowie eine Breite von 15 Metern auf. Mithilfe von überschüssigem Strom erhitzt Polar Night Energy den Sandspeicher auf eine Temperatur von 500 bis 600 Grad Celsius. Dabei kann der Wärmespeicher bis hin zu 100 Megawattstunden an Wärmeenergie aufnehmen. Seine Abgabeleistung liegt bei rund einem Megawatt, womit sich rund 3.000 bis 4.000 Haushalte mit Wärme versorgen lassen.
Durch die Möglichkeit den ohnehin überschüssigen Strom aus erneuerbaren Energien zum Einspeichern der Wärme zu nutzen, kann die Sandbatterie einen wichtigen Beitrag leisten, um sich weiter von fossilen Brennstoffen zu lösen. Dank des Wärmespeichers kann der Kohlendioxidausstoß pro Jahr um bis 160 Tonnen reduziert werden. Noch beeindruckender präsentiert sich dieser Wert, wenn man ihn in Relation zum jetzigen Ausstoß des Fernwärmesektors setzt. 160 Tonnen entsprächen einer Einsparung von rund 70 Prozent des jährlichen durch Fernwärme erzeugten CO₂ in Finnland. Eine erste, kleinere Variation des Speichersystems hat Polar Night Energy bereits in Kankaanpää in Westfinnland gebaut. Er bietet eine Speicherkapazität von 8 Megawattstunden gepaart mit einer Leistung von 100 Kilowatt. Der Bau der neuen und größeren Einheit soll laut Unternehmen circa 13 Monate Zeit in Anspruch nehmen. Er soll in Pornainen, nordöstlich der Hauptstadt Helsinki, entstehen.
Flexibles Speichersystem für das Energienetz der Zukunft
Zugleich lassen sich Stromnetze in Regionen entlasten, in denen man zu Hochzeiten von Wind- und Solarenergie besonders viel grüner Strom produziert. Besonders spannend ist dabei vor allem, dass sich die gespeicherte Energie nicht nur als Wärme direkt in Fernwärmenetzen nutzen lässt. Ebenso kann sie zur Stromproduktion genutzt werden, in dem man Dampf erzeugt, der Stromgeneratoren antreibt. Dadurch könnte die Sandbatterie ein flexibles, vielseitiges Glied in der Energiewende in EU-Ländern darstellen. Sie ist jedoch keineswegs der einzige Ansatz, mit dem Unternehmen versuchen, große Mengen an Energie vorrätig zu halten.
Weitere Konzepte wie eine Geothermie-Anlage, die als unterirdischer Energiebunker dient, entstehen bereits heute in Deutschland. Ebenso wie große Speicheranlagen aus Salzbatterien, die im Gegensatz zu ihren Verwandten mit Lithium-Ionen-Akkus keine teuren Bestandteile benötigen und so kostengünstig zur Speicherung großer Energiemengen nutzbar sind. Mittlerweile kommt die Technologie auch in ersten Fahrzeugen zum Einsatz. All diese Technologien tragen das Potenzial in sich, das Stromnetz für eine effizientere Nutzung der erneuerbaren Energien umzurüsten. Sie müssten jedoch in ausreichender Zahl gebaut werden, um ihrer Funktion als Pufferspeicher für Wärme und Strom gerecht werden zu können. Gerade am ausreichenden Ausbau solcher Speicherkapazitäten sowie ausreichend neuer Stromleitungen mangelt es zurzeit in Deutschland.