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11 July 2017 / Lesezeit: 3 minuten

Energiewende

Steinhaufen als Energiespeicher

Sind heiße Steine die Antwort auf fehlende Energiespeicher?

Titelbild: Joeri Römer/Unsplash

Energiespeicher sind ein fehlender Baustein der Energiewende. Siemens forscht an einer günstigen Lösung: Steinhaufen

Das Vorzeigeprojekt liegt versteckt im Stadtteil Bergedorf, im Südosten Hamburgs, auf einer Sandfläche. Spaziergänger kommen nicht vorbei, und das sollen sie offenbar auch gar nicht. An dem Zaun, der rundherum gezogen wurde, hängt eine beige Plane, die vor neugierigen Blicken schützt – einen Hinweis auf die Arbeit dahinter sucht man vergebens. Dafür warnt ein Aufkleber vor Videokameras, die alles aufzeichnen.

Till Barmeier, 35, begrüßt mit Vorsichtsmaßnahmen. Arbeitsschuhe mit Stahlkappe sind Pflicht, sagt er, ein Helm ebenso, und wenn ein 15-sekündiges Signal ertönt, sei das Gelände sofort zu räumen. Dann geht der Projektleiter voran und erklärt, was es mit den silbernen Röhren, Schaltkästen, Sensoren und grünen Kabelsträngen auf sich hat, die hier zusammengesteckt wurden. Ganz so, als hätte jemand einen überdimensionalen Baukasten zum Experimentieren zum Geburtstag bekommen.

Wärme in Steinen konservieren

Ganz so banal ist es natürlich nicht. Im Gegenteil. Auf dem kleinen Gelände hat Siemens ein Labor der Grundlagenforschung eingerichtet und entwickelt einen Energiespeicher. Genauer: Der Konzern will von Windrädern erzeugten Strom in Wärme umwandeln und diese in Steinen konservieren. Speicher sind ein fehlender Baustein der Energiewende. Sie sollen ein elementares Problem lösen. Anders als konventionelle Quellen können die Erneuerbaren nicht auf Knopfdruck produzieren. Steht der Wind still oder schiebt sich eine Wolke vor die Sonne, kommt nichts aus der Steckdose. Deshalb müssen Speicher her, die bei Flaute einspringen und Strom bereit halten.

Barmeier zeigt auf einen Stahlklotz, etwa zwei Stockwerke hoch. Das ist das Herzstück. 35 Tonnen Basalt-Kies haben sie hineingeschüttet und in Zeppelin-Form angeordnet. „Diese Struktur hat sich ausströmungstechnischer Sicht als wirkungsvollste erwiesen.“ Von der Seite wird warme Luft in die Steine geblasen, bis sie eine Temperatur von etwa 600 Grad erreicht haben. Eine Woche lang bleibt die Energie erhalten. Soll sie „ausgespeichert“ werden, wie Ingenieure sagen, erhitzen die Steine einen Luftstrom, der – über einen Dampfkessel und eine Dampfturbine – wieder in Strom umgewandelt wird.

Barmeier und seine Kollegen sind nicht die einzigen, die an Speichern arbeiten. Weltweit wird geforscht. Es gibt Versuche mit Großbatterien, Wasserstoff und Erdgas. Wo das Gelände es zulässt, sind Pumpspeicherkraftwerke im Einsatz, bei denen gestautes Wasser einen Berg heruntergejagt wird.

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Günstiger als andere Speicher

Siemens aber behauptet, eine besonders sparsame Lösung gefunden zu haben. „Wir streben einen Speicherpreis von unter zehn Cent je Kilowattstunde an. Das ist günstiger als alle bekannten Batteriespeicher und anderen Technologien“, sagt Barmeier. Er ist deshalb schon so etwas wie der Posterboy der Windsparte des Konzerns. Selbst die „New York Times“ war schon in Bergedorf.

Entstanden ist die Idee in seiner ehemaligen Abteilung in Dänemark. Es war seine erste Station nach dem Mathematikstudium. 2012 zog er nach Hamburg, arbeitete sich in das Thema ein und baute mit einem Team die Anlage auf. Acht Mitarbeiter hat er inzwischen, die meisten von ihnen Ingenieure.

Vier bis fünf Megawattstunden Strom hält ihre Erfindung bei voller Kapazität bereit – ein mittelgroßes Elektroauto wie der BMW i3 käme damit knapp einmal um die Erde. Serienreif ist die Technik noch nicht. Dazu müssen erst ein paar Hürden genommen werden, der Wirkungsgrad etwa. Noch geht das Meiste verloren, nur ein Drittel der gespeicherten Energie ist nutzbar. „Ich glaube aber, dass wir diesen Wert auf 50 Prozent erhöhen können.“

2018 soll eine größere Anlage am Hamburger Hafen den Betrieb aufnehmen. Dann mit 1000 Tonnen Gestein und etwa 35 Megawattstunden Strom – der dann aus Windrädern stammen wird. Bei der Testanlage liegt der Fokus auf der Speicherung, ein Windrad ist nicht angeschlossen.

Noch ist die Wirtschaftlichkeit nicht bewiesen. Gelingt das aber, hätte Barmeier bereits Anwendungen im Kopf. Eine könnte darin liegen, ausrangierte Kohlekraftwerke zu Steinspeichern umzurüsten – die Infrastruktur sei dafür geeignet. Das wäre dann wohl eine Energiewende im wortwörtlichen Sinn: Wenn die fossilen Kolosse als Mahnmale an eine schmutzige Ära erhalten blieben – und im Inneren die umweltfreundliche Zukunft vorantreiben würden.