Ein neuer Bericht hebt die erheblichen Vorteile der thermischen Energiespeicherung für industrielle Prozesswärme, Stromnetze und erneuerbare Energien in (Land) hervor. Die Technologie könne deutliche Einsparungen im Vergleich zu herkömmlicher Prozesswärme ermöglichen – je nach Region. Thermische Energiespeicherung nutzt erneuerbaren Strom, der in Wärme umgewandelt und bei Temperaturen von bis zu 1300 °C (2500 °F) gespeichert wird. Dadurch eignet sie sich besonders für Industrien wie Stahl, Glas und Chemie. Der Bericht wurde von Kraftblock, einem weltweit führenden Hersteller grüner Wärmespeicher, und der Cleantech-Beratung DWR eco veröffentlicht.
Die industrielle Wärmeversorgung macht mehr als zwei Drittel des Energiebedarfs im Sektor aus und stammt überwiegend aus fossilen Quellen. Sie ist für 24 Prozent der globalen energiebezogenen Treibhausgasemissionen verantwortlich. Der direkte Ersatz fossiler Brennstoffe durch erneuerbare Energien erweise sich jedoch als herausfordernd und bringe neue systemische Probleme mit sich. Vor diesem Hintergrund können thermische Energiespeicherung ihre Stärken als marktreife, skalierbare und kosteneffiziente Lösung ausspielen, um Dekarbonisierung und Netzstabilisierung gleichermaßen zu unterstützen.
Netzentlastung und wirtschaftliche Vorteile durch Einsatz thermischer Speicher
Der Bericht untersucht die wirtschaftlichen Vorteile der thermischen Energiespeicherung und ihre Rolle bei der Stabilisierung der Stromnetze in verschiedenen Märkten. „Die Ergebnisse zeigen, dass thermische Speicher die kostengünstigste Lösung und doppelt so effizient wie Wasserstoff sind, um Hochtemperaturwärme zu dekarbonisieren“, sagt Martin Schichtel, CEO und Mitgründer von Kraftblock.
In Deutschland beispielsweise könnten bis zu 30 Prozent Energiekosten eingespart werden. Hierzu stellt der Bericht ein Beispiel eines Unternehmens mit 50 GWh Stromverbrauch vor. In der Ausgangslage verteilt sich die Stromnutzung gleichmäßig auf Spitzenlastzeiten (110 €/MWh im Beispiel) und Zeiten außerhalb der Spitzenlast (45 €/MWh). Durch eine Verlagerung der Stromaufnahme für den Speicher in Off-Peak-Phasen – im Beispiel ist das für 18 von 25 GWh möglich – ergibt sich eine Kostensenkung von 3,875 Mio. € auf 2,705 Mio. €. Wobei die Autoren deutlich machen, dass im Beispiel ein optimierter Speichereinsatz unterstellt wird, der in der Praxis nicht immer möglich ist. Dennoch führt die Diskrepanz zwischen Spitzen- und Off-Peak-Strompreisen zu erheblichen Einsparungen. In Regionen wie Kalifornien können die Einsparungen noch deutlich höher ausfallen.
Mangelnde Flexibilität des aktuellen Energiesystems gefährdet dessen Stabilität
Durch den gezielten Einsatz von Speichern kann ein Industrieunternehmen mithin überschüssigen Strom zu Zeiten niedriger oder negativer Preise nutzen und für Hochpreisphasen verfügbar machen. Die gespeicherte Wärme kann flexibel abgerufen werden, um hohe Lastspitzen und damit verbundene Kosten zu vermeiden.
Die mangelnde Flexibilität des aktuellen Energiesystems gefährdet dessen Stabilität und verlangsame den Ausbau erneuerbarer Energien erheblich, heißt es weiter. Dies treibt gleichzeitig die Kosten in die Höhe. In Deutschland verursachten Netzengpässe derzeit Kosten von fast drei Milliarden Euro pro Jahr. Zudem führe das Ungleichgewicht zwischen Erzeugung und Verbrauch zu volatilen Strompreisen und Netzüberlastungen und stelle damit eine Herausforderung für Verbraucher und Regulierer gleichermaßen dar. Thermische Energiespeicherung biete eine Lösung für diese Probleme und bringt wirtschaftliche Vorteile für alle Marktakteure.
„Einführung thermischer Speicher Notwendigkeit für Energiesysteme und Industrien“
„Die breite Einführung thermischer Speicher ist nicht nur eine technologische Innovation, sondern eine Notwendigkeit für Energiesysteme und Industrien“, sagt Susanne König, Mitgründerin von Kraftblock. „Sie schaffen eine Brücke zwischen der benötigten Netzflexibilität und industriellen Anforderungen. Mit der Transformation der Energielandschaft wird ihre Integration entscheidend sein, um ein nachhaltigeres, effizienteres und widerstandsfähigeres Energiesystem zu schaffen.“
Angesichts aktueller Technologien, Markttrends und regulatorischer Anreize wird thermische Energiespeicherung eine zentrale Rolle im Energiesystem der Zukunft spielen und zunehmend in den Fokus von Industrie und Politik rücken.