Kühlhäuser könnten bald mehr als nur Lebensmittel lagern
Lagerhäuser integrieren Strom aus erneuerbaren Energiequellen. Dieser Trend wird sich noch verstärken, wodurch die Stabilisierung der so erzeugten intermittierenden Energie im Zuge des Übergangs zu kohlenstoffarmen Alternativen an Bedeutung gewinnt. Eine Möglichkeit besteht darin, Energie aus erneuerbaren Energiequellen zu speichern, wenn diese gerade verfügbar ist, und sie dann entweder lokal zu nutzen oder bei hoher Nachfrage ins Netz einzuspeisen. Die Speicherung vor Ort ermöglicht der Industrie eine bessere Steuerung und mehr Flexibilität beim Energiemanagement. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts CryoHub wurde ein neuartiges Energiespeicherkonzept entwickelt, das die Kühlung von Lagerhäusern und die Netzstabilisierung unterstützt. In einem Demonstrator wurde das Konzept dann im industriellen Maßstab getestet.
Ein einfacher thermodynamischer Kreislauf ist ein Schritt in die „grüne“ Richtung
Die kryogene Energiespeicherung, auch als Flüssigluftspeicherung bekannt, ist eine vielversprechende Technologie für die langfristige Energiespeicherung, die auf gut etablierten und relativ einfachen technischen Verfahren beruht. Mithilfe überschüssiger Elektrizität werden Luft oder Stickstoff gekühlt, komprimiert und verflüssigt, um dann in einem isolierten Druckbehälter gespeichert zu werden. Die Flüssigkeit kann bei Bedarf erhitzt und verdampft werden, während das sich ausdehnende Gas für den Turbinenantrieb und die Stromerzeugung genutzt werden kann. Die erste Anlage zur kryogenen Energiespeicherung wurde vor einigen Jahren im Vereinigten Königreich gebaut. „CryoHub entwickelte ein Konzept zur kryogenen Energiespeicherung und installierte einen Demonstrator im industriellen Maßstab im Kühlhaus von Frigologix in Belgien“, erklärt Projektkoordinatorin Judith Evans von der London South Bank University. Während der Herstellung generierte der Demonstrator die Kühlung für ein Kühllager sowie Strom für das Stromnetz. Zudem wurde ein Wärmespeicher entwickelt, um das Kryogen für die spätere Verwendung vorzuhalten. Das Energieprofil könne bei künftigen Entwicklungen erheblich verbessert werden, indem die Abwärme für die Steigerung des Wirkungsgrads von Pumpen und Turbinen genutzt wird, erläutert Evans.
Chancen und Hindernisse für die Kommerzialisierung
Der Demonstrator sowie Machbarkeits- und Durchführbarkeitsstudien haben die wichtigsten Entwicklungsrichtungen für künftige Arbeiten aufgezeigt. Eine bahnbrechende europäische Karte der Kühlhauskapazitäten und des Energieverbrauchs für große Kühllager und Lebensmittelfabriken wurde mit der Verfügbarkeit von erneuerbaren Energiequellen überlagert, um die vielversprechendsten Standorte ausfindig zu machen. Die Analysen ergaben, dass das Potenzial der Technologie nicht nur von der Nachfrage nach Lebensmittellagerung in einer Region abhängt, sondern auch von ihrem wirtschaftlichen und technologischen Niveau. Größere Lager und folglich auch größere Systeme der kryogenen Energiespeicherung eignen sich derzeit eher für die CryoHub-Technologie. Relativ hohe Kosten für kleine Systeme führen dazu, dass es keinen wettbewerbsfähigen Markt für sie gibt, wie eine Studie zur finanziellen Tragbarkeit zeigt. Unabhängig davon könnten größere Unterschiede zwischen Spitzenlasttarifen und anderen Tarifen bei stärker schwankenden Energiepreisen die finanzielle Tragfähigkeit der Flüssigluftspeicherung verbessern, ebenso wie staatliche Anreize für Energiespeicher. Achtzig Prozent der befragten Interessengruppen waren in unterschiedlichem Maße an Investitionen in die CryoHub-Technologie interessiert. Evans fasst zusammen: „Eine Fortsetzung der Forschung und Entwicklung könnte die Technologie der kryogenen Energiespeicherung für den Kühlhaussektor zur Marktreife bringen und eine CO2-arme Kühlung ermöglichen. Gleichzeitig könnten Energiekosten gesenkt und erneuerbare Energien an ihrer Quelle genutzt werden.“
Schlüsselbegriffe
CryoHub, Energiespeicherung, kryogene Energiespeicherung, Flüssigluftspeicherung, Kühllager, erneuerbare Energiequellen, Netzstabilisierung
