Das Projekt "Teilverbund B: Kraftwerksstandort" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Uniper Kraftwerke GmbH - Kraftwerksgruppe Wilhelmshaven durchgeführt. Ziel des Projekts 'Huntorf2020' ist die energetische Flexibilisierung der Druckluftspeicheranlage Huntorf im Zusammenhang mit der Speicherung erneuerbarer Energie und für den Residuallasteinsatz im Stromnetz. Im Mittelpunkt stehen hierbei die Einspeicherung erneuerbarer Energie in Form von Druckluft und in Form von regenerativ erzeugtem Wasserstoff, sowie die CO2-freie Rückverstromung aufgrund der vorgesehenen Brennstoffumstellung von Erdgas auf Wasserstoff. Darüber hinaus sollen die netzdienlichen, technischen Fähigkeiten der Druckluftspeicheranlage Huntorf untersucht und weiterentwickelt werden.
Das Projekt "Konzeptstudie zur Abwärmenutzung in einem Luftspeicher-Gasturbinenkraftwerk (LGT)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Energietechnik, Professur für thermische Energiemaschinen und -anlagen durchgeführt. Die Einspeicherung von Druckluft in die Kavernen des LGT muss nahezu isotherm erfolgen. Die dabei anfallende Verdichtungswärme wird bisher in die Umgebung abgegeben. In der Studie werden Möglichkeiten untersucht und bewertet, diese und auch die Turbinenabwärme bei Turbinenbetrieb in Form von Dampf zu speichern. Mit dem gespeicherten Dampf wird beim Ausspeichern ein integrierter Gas-Dampf-Prozess realisiert, mit dem die gespeicherte Energie genutzt werden kann, was zu deutlichen Brennstoffeinsparungen führt.
Das Projekt "Projekt zur Erforschung und Entwicklung einer marktfähigen und emissionsfreien Energiespeichertechnologie auf Basis neuartiger Druckluftspeicherkraftwerke" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Institut für Technische Thermodynamik durchgeführt. Mit dem adiabaten Druckluftspeicher ADELE für die Elektrizitätsversorgung soll zu Zeiten eines hohen Stromangebots Luft komprimiert, die dabei entstandene Wärme in einem Wärmespeicher zwischengespeichert und die Luft in unterirdische Kavernen gepresst werden. Bei steigendem Strombedarf kann diese Druckluft unter gleichzeitiger Rückgewinnung der Wärme zur Stromerzeugung in einer Turbine genutzt werden. Dieses adiabate Verfahren, bei dem die Wärme der verdichteten Luft nicht verloren geht, sondern im Prozess verbleibt und zur Stromerzeugung genutzt werden kann, unterscheidet sich von bestehenden Druckluftspeichern vor allem durch deutlich höhere Wirkungsgrade (ca. 70 Prozent). Auch erfolgt die Erwärmung nicht mehr durch den Einsatz von Erdgas. Mit einer Machbarkeitsstudie haben die Projektpartner die Basis für das Entwicklungsprogramm ADELE gelegt, das 2010 gestartet ist. Ziel des Programms ist zunächst die weitere Entwicklung der notwendigen Komponenten für die adiabate Druckluftspeichertechnologie, außerdem soll das grundlegende Konzept für eine erste Anlage in einem anschließenden Demonstrationsprojekt in ADELE entwickelt werden. Der favorisierte Standort für eine erste Demonstrationsanlage liegt in Staßfurt (Sachsen-Anhalt), in einer von der Windenergienutzung geprägten Region. ADELE-Staßfurt soll über eine Speicherkapazität von 360 Megawattstunden verfügen und eine elektrische Leistung von 90 Megawatt erbringen. Damit ist ADELE-Staßfurt in der Lage, in kürzester Zeit Ersatzkapazität bereit zu stellen und für eine Dauer von vier Stunden bis zu 50 Windräder der vor Ort verbreiteten Bauart zu ersetzen. Insgesamt stellen die Projektbeteiligten 12 Millionen Euro für die Entwicklungsphase von ADELE bis 2013 bereit und werden dabei vom Bundeswirtschaftsministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) aus Mitteln des COORETEC Programms gefördert. ADELE wird die Bereitstellung von Spitzenlaststrom aus erneuerbaren Energien ermöglichen - ganz ohne CO2-Emissionen.
Das Projekt "Netzintegration von Offshore Großwindanlagen - Grundlast von der Nordsee" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Clausthal, Fritz-Süchting-Institut für Maschinenwesen durchgeführt. Machbarkeitsstudie zu einem integrierten Einsatz von Windkraft, Kavernenbau, Gaslagerstätten, Schwachgasverstromung und Gaskraftwerk, um eine Energieerzeugung Offshore zu ermöglichen, sodass das Onshore Verbundnetz mit Grundlast von der Nordsee versorgt wird. Die Durchführbarkeit des Konzeptes mit integrativem Einsatz unterschiedlicher Ressourcen soll zunächst im Rahmen einer einjährigen Studie von Partnern der Arbeitsgemeinschaft geprüft werden. Hierzu gehören die Arbeitspunkte: Anwendung von Druckluftspeicher-Gasturbinen-Kraftwerken als Puffer für fluktuierende Windenergie-Produktion, Entwicklung von Schwachgasvorkommen, Verstromung stickstoffreicher Erdgase (Schwachgas), Verminderung des erforderlichen Brennstoffeinsatzes zur Bereitstellung einer vorgegebenen elektrischen Leistung, kompatible Einbindung der Summenleistung durch ein Management-System und Einschätzung ob diese optimierte Art der Stromerzeugung als volkswirtschaftlich rentabel einzuschätzen ist. Da die Rahmenbedingungen für einen solchen Ausbau umwelt- und volkswirtschaftlich verträglich sind, könnte die Windenergie im Falle positiver Ergebnisse längerfristig ohne Subventionen wettbewerbsfähig sein. Ziel Teilprojekt Teilprojekt: Nachweis der Standsicherheit bei thermomechanisch gekoppelter Wechselbeanspruchung: Entsprechend der fluktuierenden Windenergie werden Druckluftspeicher in Zyklen von Tagen bis Wochen umgeschlagen. Erfahrungen über die Auswirkungen einer zyklischen Kavernenfahrweise auf das Tragverhalten stehen nicht zur Verfügung. Durch geeignete Laborversuche und Simulationsberechnungen auf der Basis der aktuellen Continuum-Damage-Methode soll untersucht werden, welche Druckwechselbeanspruchungen vom Gebirge aufgenommen werden können, bzw. welche Druckspiele und Lastwechselfrequenzen zulässig sind. Von besonderer Relevanz hierbei ist insbesondere die thermomechanisch gekoppelte Beanspruchung der Speicherkavernen bei Innendruckabsenkung. Durch die Ausspeicherung komprimierter Druckluft resultiert eine Reduktion des Stützdruckes und in der Konsequenz eine mechanische Beanspruchung des Gebirges. Überlagert wird diese mechanische induzierte Gebirgsbeanspruchung durch Thermospannungen in Folge Abkühlung der Druckluft bei Dekompression. Die Addition der mechanisch und thermisch induzierten Beanspruchungen kann abhängig von der Druckdifferenz, der Speicherrate, der Gebirgstemperatur, der Teufenlage der Kavernen, dem Kriech- und Festigkeitsverhalten des anstehenden Steinsalzgebirges und der Frequenz der Wechselbeanspruchung in einer Überbeanspruchung des konturnahen Gebirges mit der Konsequenz von Konturbrüchen / Abschalungen resultieren.
Das Projekt "Teilverbund A: Kraftwerkskomponenten und Energiesystem" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technischen Universität Clausthal, Energie-Forschungszentrum Niedersachsen durchgeführt. Das Gesamtziel dieses Vorhabens ist es den Druckluftspeicherprozess des Druckluftspeicherkraftwerkes Huntorf an die Herausforderungen der Energiewende anzupassen indem neue Flexibilitätsoptionen entwickelt und auf ihre Netzdienlichkeit untersucht werden. Gleichzeitig soll im Sinne der Energiewende auf eine Erhöhung der Brennstoffeffizienz und Reduktion der Treibhausgasemissionen geachtet werden. Eine Reduktion der Treibhausgase auf null durch die Substitution von Erdgas mit Wasserstoff ist dabei das Langfristziel der Überlegungen, sodass ein Anreiz zur Erweiterung der Druckluftspeicherflotte als Flexibilitätsoption im Kontext von erneuerbarer Energieerzeugung in Deutschland und der Welt geschaffen wird.
Das Projekt "Wärmespeicher-Berechnungen zur Auslegung, Beiträge zu Betriebsstrategie und Überwachungssystem, Materialeigenschaften" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Institut für Technische Thermodynamik durchgeführt. ADELE-ING zielt auf die Festlegung des besten Anlagen-Konzepts, seiner wirtschaftlichen Bewertung und das Engineering der ersten Demonstrationsanlage zur adiabaten Druckluftspeichertechnik ab. Um eine Investitionsentscheidung am Ende von ADELE-ING treffen zu können, umfassen die Arbeiten das Engineering aller Kernkomponenten (Turbomaschinen, Wärmespeicher, Kaverne) sowie noch zu entwickelnder Komponenten (Nebenaggregate, Rohrleitungssysteme) bis hin zur Erwirkung sämtlicher notwendiger Genehmigungen für die Technik-Demonstration am Standort Staßfurt. Es wird eine detaillierte Kosten-, Markt- und Potentialanalyse für die hocheffiziente Stromspeichertechnik ADELE durchgeführt. Die Arbeiten unterteilen sich in zwei Phasen: In Phase A erfolgt ein technisch-wirtschaftlicher Vergleich verschiedener Anlagenkonzepte, deren Bewertung sowie die Auswahl der besten Verfahrensvariante zur adiabaten Druckluftspeichertechnologie (Meilenstein 1). Bei Erfolg schließt sich in Phase B die Weiterentwicklung der Kernkomponenten und aller bisher nicht verfügbaren Komponenten bis zur Anwendbarkeit (Eignung, Beschaffbarkeit, betriebliches Verhalten) an. Dies beinhaltet die Bestätigung der Machbarkeit und Beschaffbarkeit aller Gewerke (Kosten, Gewährleistungen) und Durchführung des genehmigungsrechtlichen Verfahrens für die gesamte Demonstrationsanlage zur Vorbereitung einer Investitionsentscheidung.
Das Projekt "Adiabates Niedertemperatur-Druckluftspeicherkraftwerk zur Unterstützung der Netzintegration von Windenergie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT durchgeführt. Ziel des Projektes ist es, das neuartige Anlagenkonzept eines adiabaten Niedertemperatur-Druckluftenergiespeichers (LTA-CAES) detailliert technisch und wirtschaftlich zu untersuchen. Das Konzept kann aufgrund der niedrigen Arbeitstemperaturen mit Wasser als Wärmespeichermedium betrieben werden und erreicht ausreichend schnelle Anfahrzeiten für die Teilnahme am Sekundärregelleistungsmarkt. Dadurch ergibt sich für den Speicher, neben der Vermarktung zwischengespeicherter Windenergie und dem Handel am Spotmarkt, eine zusätzliche Vermarktungsebene. Durch einen reversiblen Betrieb der meisten Anlagenkomponenten lassen sich zudem die Investitionskosten im Vergleich zu bisherigen Druckluftspeicherkraftwerken merklich senken.
Das Projekt "Simulation energietechnischer Einzelanlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Flensburg, Fachbereich 2 Energie und Biotechnologie durchgeführt. Ziele des Verbundprojekts ANGUSII sind die Entwicklung von Methoden zur Dimensionierung und Auswirkungsanalyse geotechnischer Speicher für Wasserstoff, synthetisches Methan, Druckluft und Wärme, sowie die Integration der hier entwickelten Methoden in Konzepte der unterirdischen Raumplanung. Ziel dieses Teilprojekts ist die Entwicklung und Anwendung eines Modellinstrumentariums zur wirtschaftlich-technischen Simulation und Optimierung von Energiespeicheranlagen im umgebenden Versorgungssystem. Damit sollen technisch belastbare und mit zukünftigen Entwicklungen des Versorgungssystems übereinstimmende Betriebsdaten der untersuchten geologischen Speicher ermittelt werden. Weiter kann auf dieser Basis die Technologieperspektive einzelner Energiespeicherkonzepte bewertet werden. Die Arbeiten der Hochschule Flensburg stellen die Verbindung zwischen Energieversorgungsstruktur und konkreten technisch-physikalischen Auslegungs- und Betriebsdaten von geologischen Speichern her. Die dazu notwendige Simulation von als beispielhaft ausgewählten Einzelanlagen nimmt dabei von der umgebenden Versorgungsstruktur insbesondere ökonomische Randbedingungen, wie etwa Preiszeitreihen, entgegen und liefert an der Schnittstelle zum physikalischen Speicher zeitlich hoch aufgelöste Betriebskollektive. Zur Untersuchung stofflicher Speicher werden Druckluftspeicherkraftwerke gewählt. Thermische Speicher werden am Beispiel von netzgebundenen Wärmeversorgungsanlagen untersucht. Um diese angemessen abzubilden, werden die Einzelanlagen auf der Ebene energietechnischer Komponenten, wie Turbinen, Verdichter und Wärmeübertrager, berechnet und daraus Anlagencharakteristiken abgeleitet, die zur numerischen Auslegungs- und Einsatzoptimierung verwendet werden. Technisch-physikalische Daten werden an die Untersuchung der geologischen Speicher weitergereicht. Ökonomische Ergebnisse dienen dagegen zur Bewertung der Rolle der Technologieperspektive der eingesetzten Anlagen.
Das Projekt "1.3.9 Erweiterung der Betriebsbereichsgrenzen von radialen Gasverdichtern für flexible Energiespeicheranwendungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen University, Lehrstuhl und Institut für Kraftwerkstechnik, Dampf- und Gasturbinen durchgeführt. Das Vorhaben hat das Ziel, die Kennfeldbreite von Radialverdichtern zu verbessern und damit für die Anwendung mit zeitlich veränderlichen Betriebsbedingungen zu optimieren. Solche Anforderungen gewinnen zunehmend an Bedeutung, beispielsweise für Erdgas- und Wasserstoffsspeicher oder für Druckluftspeicherkraftwerke, die in der Lage sind, überschüssige regenerativ erzeugte elektrische Energie z.B. aus der Windkraft in Form von Druckluft zwischen zu speichern. Die wissenschaftliche Vorgehensweise im Projekt umfasst die aerodynamische Auslegung, numerische Analyse und die experimentelle Verifizierung von verbesserten Diffusorbeschaufelungen unter Anwendung von 3D-Gestaltungselementen. In der ersten Phase des Vorhabens wird ein Standard-Design experimentell und numerisch analysiert. Auf Grundlage dieser Ergebnisse werden in der zweiten Phase zwei optimierte Diffusor-Designs abgeleitet und ebenfalls experimentell untersucht. Als wesentliches Ergebnis der Forschungsarbeiten werden Erkenntnisse zur Auslegung und zur Anwendung modifizierter Diffusorbeschaufelungen zur Erweiterung des Betriebsbereichs von Radialverdichterstufen erwartet. Nach der Vermessung des Kennfeldes des Radialverdichters mit einem Basisdesigndiffusor wird der bestehende Prüfstand mit instationärer Messtechnik (Wanddrücke und traversierbare Sonden) aufgerüstet. Im Anschluss wird das Strömungsfeld im Basisdesigndiffusor nahe der Stabilitätsgrenze in mehreren Betriebspunkten vermessen. Anhand der Kennfeldmessungen wird das numerische Modell validiert und anschließend die Betriebspunkte nahe der Stabilitätsgrenze ebenfalls numerisch analysiert. Aus den experimentellen und numerischen Erkenntnissen werden Designänderungen für den Diffusor erarbeitet und umgesetzt. Die Designänderungen werden im Prüfstand nahe der Stabilitätsgrenze experimentell vermessen sowie numerisch analysiert. Aus diesen Ergebnissen erfolgt die Ableitung von Design Guidelines für Radialdiffusoren mit dem Ziel der Kennfeldverbreiterung.
Ministerium für Wirtschaft und Arbeit - Pressemitteilung Nr.: 219/10 Ministerium für Wirtschaft und Arbeit - Pressemitteilung Nr.: 219/10 Magdeburg, den 22. November 2010 Haseloff: Mit Vorhaben kann weltweiter Technologieschub gelingen Staßfurt soll Standort für Projekt zur Speicherung von Strom aus Windenergie werden Mit dem massiven Ausbau der Erneuerbaren Energien nehmen die Schwankungen im Stromnetz deutlich zu. Dieser Herausforderung sollen vor allem leistungsfähige und effiziente Stromspeicher begegnen. RWE Power treibt hierzu gemeinsam mit den Partnern General Electric, Züblin und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt das Projekt Adiabater Druckluftspeicher für die Elektrizitätsversorgung, kurz: ADELE, voran. Parallel zum Entwicklungsprogramm wurde nun ein wichtiger Meilenstein erreicht: Ein Salzstock in Staßfurt ist die vorrangige Standortoption für die erste Demonstrationsanlage. Heute informierten in Staßfurt Dr. Reiner Haseloff, Minister für Wirtschaft und Arbeit des Landes Sachsen-Anhalt, Dr. Hermann Onko Aeikens, Landwirtschafts- und Umweltminister in Sachsen-Anhalt, Oberbürgermeister René Zok und Prof. Dr. Gerd Jäger, Vorstandsmitglied der RWE Power gemeinsam über das Vorhaben. Wirtschaftsminister Haseloff unterstützt dieses Vorhaben nachdrücklich: ¿Für die bessere Nutzung der Erneuerbaren Energien erwarte ich von diesem wegweisenden Projekt einen wichtigen Technologieschub im internationalen Maßstab. Wenn es im Zuge dieses Pilotvorhabens gelingen sollte, die fluktuierende Windenergie effizient zu speichern und bedarfsgerecht abzurufen, wäre ein wichtiger Durchbruch erzielt. Ich sehe auch gute Chancen für die Forschungseinrichtungen unseres Landes, die sich mit energetischen Fragen beschäftigen, dass diese eingebunden werden¿. Umweltminister Aeikens betonte: ¿Die Zukunft unserer Energieversorgung liegt im Bereich der Erneuerbaren Energien. Doch ist das kein automatischer Übergang. Er wird angetrieben durch Innovationen, durch Forschung und durch Förderung. Und es zeigt sich immer wieder: Die Frage der Speicherung ist eine der Kernfragen bei der Nutzung der Erneuerbaren Energien. Hier brauchen wir Forschung, um den im Sinne von Umwelt- und Klimaschutz Erneuerbaren Energien den Weg zu bereiten.¿ 2 RWE hat umfassende Standortanalysen vorgenommen. Ergebnis: Staßfurt ist für das geplante Druckluftspeicherkraftwerk besonders gut geeignet. ¿Wir als Staßfurter freuen uns darüber, dass die Wahl auf Staßfurt fiel. Seit Jahren gibt es nur positive Erfahrungen in der Nachnutzung der Kavernen. Die Zusammenarbeit mit RWE ist uns sehr wichtig und wird auf diese Weise noch ausgebaut. Dass unser Sodawerk ebenfalls davon partizipiert, macht das Projekt um so wichtiger¿, ist Oberbürgermeister René Zok überzeugt. Die Struktur des Salzstocks ist durch die Nutzung als Gasspeicher und zur Solegewinnung sehr gut bekannt. Eine vorhandene Kaverne könnte nach entsprechender Anpassung für die Aufnahme der Druckluft genutzt werden. Zudem liegt Staßfurt in einer Region mit einer Vielzahl von Windparks; in Zeiten niedriger Stromnachfrage kann überschüssige Energie zur Befüllung des Speichers genutzt werden. Das funktioniert, indem zunächst Luft komprimiert wird. Die dabei entstehende Wärme wird zwischengespeichert und die Luft dann in unterirdische Kavernen gepresst. Steigt der Strombedarf wieder, kann die Druckluft unter gleichzeitiger Rückgewinnung der Wärme zur Stromerzeugung in einer Turbine genutzt werden. ¿Wir brauchen intelligente Lösungen, um Strom sicher, effizient und in großen Mengen zu speichern. ADELE soll ein innovativer Baustein für eine auch in der Zukunft sichere Stromversorgung sein¿, erläutert Jäger, im Vorstand der RWE Power zuständig für den Bereich Forschung und Entwicklung. ¿Die Kavernen im Staßfurter Salzstock bieten beste Bedingungen für dieses hoch interessante Forschungsprojekt. Der Speicher kann für die Windenergie in der Region ein wichtiger Partner werden und wird in der Bauzeit wie auch im nachfolgenden Betrieb zu einem Zuwachs an Beschäftigung in unserer Region führen¿, ergänzt Ulrich Eichhorn, Geschäftsführer des Sodawerk Staßfurt. Heute wird der Salzstock vom Sodawerk Staßfurt zur Solegewinnung und von der RWE Gasspeicher GmbH zur Erdgasspeicherung genutzt; diese Nutzungen werden von ADELE nicht berührt. Die erste Demonstrationsanlage soll ab 2013 errichtet werden ¿ mit einer Speicherkapazität von bis zu 360 Megawattstunden und einer elektrischen Leistung von bis zu 90 Megawatt. So kann ADELE in kürzester Zeit ohne weitere fossile Hilfsenergien und damit emissionsfrei Ersatzkapazität bereitstellen und über etwa vier Stunden rund 50 Windräder ersetzen, wie sie in der Region zum Einsatz kommen. Das Forschungs- und Entwicklungsvorhaben, das das Bundeswirtschaftsministerium fördert und für das insgesamt zehn Millionen Euro bereitstehen, soll bis Ende 2012 die Technologie entwickelt haben. Eine Erweiterung der Demonstrationsanlage nach erfolgreichem Betrieb ist möglich. Impressum: Ministerium für Wirtschaft und Arbeit Pressestelle Hasselbachstr. 4 39104 Magdeburg Tel: (0391) 567 - 43 16 Fax: (0391) 567 - 44 43 Mail: pressestelle@mw.sachsen-anhalt.de Impressum:Ministerium für Wirtschaft, Wissenschaft und Digitalisierungdes Landes Sachsen-Anhalt Pressestelle Hasselbachstr. 4 39104 Magdeburg Tel.: +49 391 567-4316 Fax: +49 391 567-4443E-Mail: presse@mw.sachsen-anhalt.deWeb: www.mw.sachsen-anhalt.deTwitter: www.twitter.com/mwsachsenanhaltInstagram: www.instagram.com/mw_sachsenanhalt