01. Oktober 2020

Mehr Dampf für die Energiewende

Um ein Problem von heute zu lösen, hilft manchmal der Blick in die Vergangenheit.


Drei Personen vor einem Leitstand mit Schaltbild.
Copyright: Saxony5/Stephan FladAuch im CELSIUZ, dem neuen Co-Creation Lab der HSZG, kann gemeinsam an Projekten gearbeitet werden.

Für die Entwicklung eines thermo-mechanischen Stromspeichers (TMS) durch das vierköpfige Team des Instituts für Prozesstechnik, Prozessautomatisierung und Messtechnik (IPM) an der HSZG und der Partnerfirma Spilling Technologies, kommen Überlegungen ins Spiel, die vor rund 100 Jahren begonnen haben. Da sicherte Dr. Fritz Marguerre sein Verfahren sowie die Vorrichtung zur Aufspeicherung, also Speicherung, von Energie. Die Umwandlung von Strom in Dampf spielte bei seiner Erfindung eine entscheidende Rolle.

So weit, so gut, sein Patent verschwand jedoch in den Schubladen der Geschichte, die Maschine wurde nie gebaut, denn aufgrund des geringen Wirkungsgrades lohnte sich die Entwicklung zur damaligen Zeit nicht.

Nun stehen wir ganz aktuell vor der Herausforderung, den Strom aus regenerativen Energien zwischenspeichern zu müssen, damit er auch dann zur Verfügung steht, wenn wir ihn brauchen. Nur so kann uns die Energiewende und somit die Zukunft ohne fossile Energieträger gelingen.

Neben Batteriespeichern und dem neu entstehenden Industriezweig der Wasserstoffwirtschaft, ist der altmodische Dampf, der schon die Industrialisierung im 18. Jahrhundert in Fahrt gebracht hat, ein Kandidat, der mehr als einen kurzen Blick lohnt. Eine Art „Modern Steam“ für das 21. Jahrhundert muss her!

Sebastian Braun, Ingenieur am IPM, hat die Idee von Dr. Marguerre zur Speicherung von Energie in Dampf weiterentwickelt. Nun soll der TMS noch mehr können. Sein Herzstück ist eine mehrzylindrige Kolbenmaschine, die sowohl als Wärmepumpe (Verdichter) als auch als Wärmekraftmaschine (Expander) betrieben werden kann. Strom wird nicht mehr nur in Dampf gespeichert, sondern auch wieder zu Strom gewandelt.

Im Gegensatz zu aktuellen Batteriespeicherkonzepten, deren Rohstoffe unter hohem Aufwand gefördert und verarbeitet werden, nutzt der TMS mit Wasser und Stahl nachhaltige und in ausreichendem Maße vorhandene Materialien. Ebenso punktet er hinsichtlich des Recyclingprozesses gegenüber den Batterien.

Die Idee überzeugte auch das Bundeswirtschaftsministerium sowie die Partnerfirma Spilling Technologies GmbH. Gemeinsam steht das Team nun in den Startlöchern, um den ersten thermo-mechanischen Stromspeicher Europas – wahrscheinlich sogar der Welt– gemeinsam zu entwickeln, experimentell zu untersuchen und zu optimieren.

Das bedeutet mehr Dampf für die dringend benötigte Energiewende, als sich Dr. Marguerre in den 20-er Jahren des letzten Jahrhunderts jemals für seinen thermo-mechanischen Stromspeicher hätte ausmalen können. Oder kurz gesagt: Das Medium Dampf lebt!

info
Mehr Infos zum Projekt
  • Laufzeit: 01.04.2020 – 31.03.2023
  • Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. A. Kratzsch (IPM), Angela Kröger (Spilling),
  • Projektbearbeitung: Thomas Schäfer, Thomas Gubsch, Christian Vogel, Steffen Härtelt
  • Förderung: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie- 7. Energieforschungsprogramm

Logo Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

Fachgebietskoordinator

Dipl.-Ing. (FH)
Sebastian Braun
Institut für Prozesstechnik, Prozessautomatisierung und Messtechnik
Messtechnik / Prozessautomatisierung
Standort 02763 Zittau
Theodor-Körner-Allee 8
Gebäude Z IVc, Raum C 1.12
+49 3583 612 45 47
+49 3583 612 34 49

Projektverantwortlicher

Dipl.-Ing.
Thomas Schäfer
Institut für Prozesstechnik, Prozessautomatisierung und Messtechnik
Messtechnik / Prozessautomatisierung
Standort 02763 Zittau
Theodor-Körner-Allee 8
Gebäude Z IVc, Raum C1.14
+49 3583 612-4786
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