Thermische Energiespeicher – Booster für die Wärmewende

Mit einer eigenen Arbeitsgruppe „Thermische Energiespeicher“ will der Bundesverband Energiespeicher Systeme (BVES e.V.) den Umstieg auf eine klimafreundliche Wärmeerzeugung beschleunigen. Das ist nicht nur für produzierende Unternehmen mit einem hohen Wärmebedarf interessant, sondern auch für den Bau- und Wohnungssektor. Wir sprachen mit Beatrice Schulz vom BVES, Constanze Adolf von Lumenion und Juliane Hinsch vom Deutschen Industrieverband Concentrated Solar Power e. V. (DCSP) über die Ziele und Herausforderungen der Fachgruppe:

Welche Ziele verfolgt der BVES mit der Arbeitsgruppe „Thermische Energiespeicher“?

Beatrice Schulz, Referentin Marktbeobachtung & Analyse, BVES e.V.:

Die erfolgreiche Energiewende erfordert eine Wärmewende genauso wie die Stromwende. Denn mehr als die Hälfte des Endenergieverbrauchs entfällt auf den Wärmesektor. Leider hinkt die Wärmwende noch hinterher. Dabei liegt die Lösung bereits auf dem Tisch: Die Kombination aus erneuerbarer Energieerzeugung, Abwärmenutzung und Energiespeichern ermöglicht die effiziente Dekarbonisierung des Wärmesektors.

Aus diesem Grund hat der Bundesverband Energiespeicher Systeme e.V. (BVES) die Fachgruppe Thermische Energiespeicher ins Leben gerufen und organisiert gemeinsam mit dem Deutschen Industrieverband Concentrated Solar Power e. V. (DCSP) regelmäßige Treffen. Die Fachgruppe ermöglicht die Vernetzung innerhalb der Branche und bietet die Möglichkeit zum Austausch entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Engagiert mit dabei sind die Mitglieder der Verbände, Forschungsinstitutionen, Hersteller & Anwender.

Unser gemeinsames Ziel ist es, thermische Speichertechnologien in den Vordergrund zu rücken, Entscheidungsträger sowie die breite Öffentlichkeit mit Faktenwissen zu unterstützen und den Sprung von der Entwicklung in den Markt möglichst barrierefrei zu gestalten. Im Austausch mit Politik & Verwaltung setzt sich der BVES für technologieoffene und adäquate Rahmenbedingungen für thermische Energiespeicher ein. Denn es braucht Energiespeicher in allen Sektoren für das Energiesystem der Zukunft.

Als Sprecherin konnten wir Dr. Constanze Adolf für die Fachgruppe gewinnen. Das freut uns sehr, denn so sind wir mit frischem Wind in das neue Jahr gestartet. Gemeinsam heizen wir der Energiewende ein!

Welche Rolle nehmen thermische Speicher in der Energiewende ein?

Juliane Hinsch, Geschäftsführerin des Deutschen Industrieverband Concentrated Solar Power (DCSP):

Thermische Energiespeicher tragen dazu bei, den wachsenden Anteil erneuerbarer Energien in die Wärmeversorgung zu integrieren. Für die Dekarbonisierung der Industrie können sie einen erheblichen Beitrag leisten. Sie liefern Prozesswärme und machen Abwärme nutzbar. Mit konzentrierender Solarthermie können Industriebetriebe den fossilen Energieeinsatz bei der Erzeugung von Prozesswärme bedeutend senken. In Kombination mit thermischen Speichern stellt sie eine wichtige Systemlösung für die Wärmewende dar.“

Dr. Constanze Adolf, Sprecherin der Fachgruppe und Head of Business Development der Lumenion GmbH:

“Neben der direkten Wärmespeicherung z.B. von Abwärme oder von Wärme aus konzentrierender Solarthermie, kann durch Betriebsmodi wie Power-to-Heat oder Power-to-Heat-to-Power auch Strom aus erneuerbaren Energien zwischengespeichert oder dem Wärmesektor zeitversetzt zugeführt werden. So lassen sich erneuerbare Erzeugungsspitzen flexibel und sektorenübergreifend nutzen.

Ein Beispiel: Thermische Speicher speichern Stromspitzen von erneuerbaren Erzeugungsanlagen als Hochtemperaturwärme ein. Sie stellen diese Energie dann als CO2-freien Prozessdampf für die Industrie oder zur Dekarbonisierung von Wärmenetzen, Quartieren und Gebäuden bedarfsgerecht zur Verfügung.

Wenn also eine erneuerbare Erzeugungsanlage pro Jahr zirka 1.500 Stunden Strom produziert, so ‚parken‘ thermische Energiespeicher diese Energie und stellen sie rund um die Uhr, das ganze Jahr – 8.760 Stunden – zur Verfügung. Unternehmen, Versorger und Verbraucher*innen können damit Energiebezugskosten mindern, da man immer dann einspeichert, wenn der Strompreis besonders günstig oder gar negativ ist und sich gegen steigende CO2-Kosten absichert. Daraus ergibt sich eine Vielzahl von Anwendungsfällen – von Industrie- und Kraftwerksstandorten bis zum Einfamilienhaus.

Die Vielzahl der existierenden Technologien ist genauso vielfältig wie ihre Anwendungen. Vom Kältespeicher bis hin zum Hochtemperaturspeicher mit Speichertemperaturen von bis zu über 1.000 Grad, ist alles möglich. Die thermische Energie wird dabei in Speichermedien wie Wasser, Stahl, Flüssigsalzen, Keramik, Vulkangestein, Thermoöl oder Phasenwechselmaterialien für die spätere Nutzung zwischengespeichert.”

Welches Vorurteil über thermische Speicher hören Sie immer wieder? Und was entgegnen Sie?

Dr. Constanze Adolf, Leiterin der Fachgruppe und Head of Business Development der Lumenion GmbH:

“Es wäre ja schön, wenn wir mit Vorurteilen konfrontiert wären. Das würde bedeuten, dass thermische Speicher und ihre Anwendungsmöglichkeiten viel diskutiert würden. Fakt ist aber, dass die Energiewende derzeit viel zu stark als Stromwende von der Gesellschaft, Politik und Medien wahrgenommen wurde. Die Wärmewende ist noch nicht in den Vordergrund gerückt, aber der Druck wächst langsam.

Es ist die Wärme, die vor besonderen Herausforderungen steht: Bis spätestens 2045 muss Wärme klimaneutral sein, wobei in Deutschland mehr als die Hälfte der stationären Energie als Wärme benötigt wird. Bisher wird dieser Verbrauch zu 85% mit fossilen Brennstoffen gedeckt. In einem Energiesystem, dass bis 2030 80% erneuerbare Energien integrieren soll, spielen daher Speichertechnologien, besonders zur Dekarbonisierung von Prozessdampf, Wärmenetzen, Quartieren und Gebäuden eine besonders wichtige Rolle.

Bereits heute gibt es eine Vielzahl von thermischen Speichern, die sofort gebaut und kostengünstig zur Erreichung der Klimaziele beitragen könnten. Was fehlt, ist der regulatorische Rahmen. Unser bisheriges Energiemarktdesign ist aus der fossilen Welt. Daher brauchen wir dringend gesetzliche Rahmenbedingungen, die auf ein erneuerbares, dezentrales, digitales Energiesystem ausgerichtet sind. Diese Fragen werden wir in der BVES Arbeitsgruppe thermische Energiespeicher genauso diskutieren, wie die Anforderungen an die benötigten Fachkräfte. Außerdem freue ich mich auf einen regen Austausch und gemeinsames Lernen innerhalb unserer Arbeitsgruppe”.