FlexModul

Die Volatilität (Schwankungen) von erneuerbaren Energien bringt einen hohen Bedarf an Energiespeichern mit sich. Nur so kann auch zu Zeiten geringer Energieproduktion eine sichere Versorgung gewährleistet werden. Wärmespeichersysteme werden daher in Zukunft eine wichtige Rolle bei der Integration von Erneuerbaren sowie Abwärme in die Energiesysteme spielen. Ihr erhebliches Flexibilitäts- und Ausgleichspotenzial macht sie hierfür besonders gut geeignet. Es sorgt dafür, dass der Speicher Überschussenergie aus erneuerbaren Wärme- sowie Stromquellen aufnehmen und in Zeiten von hohem Wärmebedarf wieder abgeben kann. Das gleicht Lastspitzen in der erneuerbaren Energieproduktion sowie im Verbrauch aus und entlastet das Netz.

Ziel des Projekts FlexModul ist die Entwicklung und Demonstration eines innovativen, modularen und kompakten Sorptionsspeichersystems; ein sogenannter thermochemischer Speicher. Diese Technologie zeichnet sich vor allem durch ihre hohe Energiespeicherdichte und Flexibilität, die geringen Verluste sowie die einfache, sichere Handhabung für Gebäudeanwendungen aus. Investitionskosten sollen dabei auf ein Minimum reduziert und die Anwendbarkeit des Konzepts maximiert werden. Aufgrund seines modularen Aufbaus ist ein Sorptionspeichersystem der leicht skalierbar und an verschiedene Anwendungen im Wärme- und Stromsektor anpassbar. Das enorme Potenzial von thermischen Speichern als Querschnittstechnologie wird dabei deutlich: die Flexibilität des gesamten Energiesystems wird wesentlich erhöht, die CO₂-Emissionen erheblich gesenkt. Eine langfristige Speicherung ist nahezu verlustfrei möglich.

Das Projekt untersucht die vielseitigen Einsatzmöglichkeiten von Sorptionsspeichern und demonstriert zwei Anwendungsfälle. Ein Anwendungsfall ist die saisonale Speicherung von Solarenergie für ein Einfamilienhaus. Die überschüssige Solarthermie oder der PV-Strom wird vom Sommer bis in den Winter gespeichert, wodurch eine bis zu 100%ige Versorgung durch Solarenergie ermöglicht wird. Der zweite Anwendungsfall demonstriert einen sogenannten Power-to-Heat (P2H) Speicher, der in ein größeres Gebäude integriert werden soll und zum Glätten von Lastspitzen (Peak-shaving, Kurzzeitspeicher) dient.

 Technologische Vorreiterrolle

Die genannten thermochemischen Speichersysteme haben das Potenzial, drei bis vier Mal höhere Energiedichten im Vergleich zu Wasserspeichern zu erreichen. Auch wird Energie über einen langen Speicherzeitraum (saisonal) effizient gespeichert. Auf diesem Gebiet konnten bisher weder nationale noch internationale Entwicklungen zur Markteinführung gelingen. Die im Projekt FlexModul verwendete Technologie wurde bereits in Vorgängerprojekten erfolgreich getestet. Das Projekt kombiniert nun zahlreiche technologische Verbesserungen auf verschiedenen Ebenen, um die letzten Entwicklungsarbeiten bis zur Markteinführung positiv abzuschließen und damit national und international eine technologische Vorreiterrolle einzunehmen.