Kohlekraft ist in Ostdeutschland immer noch der König, aber nicht mehr lange. Das deutsche Energieunternehmen LEAG startet einen Plan zur Entwicklung erneuerbarer Energien im Wert von bis zu 14 Gigawatt in der Region und verwandelt sie damit in „Deutschlands grünes Kraftwerk“. Auch grüner Wasserstoff hilft mit und ein Energiespeichersystem auf Basis der neuen Flow-Batterie-Technologie.
Mehr Energiespeicher für mehr grünen Wasserstoff
Im Laufe der Jahre wurde viel über das Thema Flow-Batterien gesprochen, da diese im Vergleich zu Lithium-Ionen-Batterie-Arrays, die üblicherweise zur Speicherung von Energie aus Windkraftanlagen verwendet werden, bessere Kosten, Lebensdauer, Größe, Dauer und Sicherheit versprechen und Sonnenkollektoren (siehe mehr CleanTechnica Berichterstattung hier).
Einer der Flow-Batterie-Innovatoren, die auf das gestoßen sind CleanTechnica Radar ist das US-Unternehmen ESS, Inc. Offenbar ist es auch der LEAG aufgefallen. ESS wird seine Iron-Flow-Batterietechnologie als Schlüsselelement in den Erneuerbare-Energien-Plänen von LEAG einsetzen, die derzeit einen Bereich von 7 bis 14 Gigawatt vorsehen.
Die Energiespeicherung ist eine Voraussetzung für Wind- und Solarenergie, die wiederum zur Erzeugung von grünem Wasserstoff aus Wasser in einem Elektrolysesystem eingesetzt werden kann. Daher ist es keine Überraschung, dass LEAG ein riesiges 2-3-Gigawatt-Netzwerk von Energiespeichersystemen plant. Die grünen Wasserstoffanlagen werden weitere 2 Gigawatt Energieinfrastruktur ausmachen.
LEAG und ESS planen den Start mit einem 50 Megawatt (500 Megawattstunden) großen Energiespeicher auf dem Gelände des Kraftwerks Boxberg im ostdeutschen Bundesland Sachsen. Das modulare Containersystem kann im gesamten Green Powerhouse-Plan von LEAG repliziert werden.
„Das resultierende 50-MW/500-MWh-Modul wird voraussichtlich ein standardisierter Baustein in LEAGs Plan werden, 2-3 GWh Speicher bei der Umgestaltung der Kraftwerksstandorte der LEAG einzusetzen“, erklärten die Partner in einer Pressemitteilung, die mit einem Embargo belegt war.
„LEAG und seine Partner planen, 200 Mio. € (ca. 216 Mio. US-Dollar) zu investieren, wobei weitere Unterstützung durch weitere Investoren und Stakeholder erwartet wird“, fügen sie hinzu. „Wenn die LEAG vollständig in Betrieb ist, geht sie davon aus, dass sie ein System für erneuerbare Energien in großem Maßstab demonstrieren kann, das nicht nur die Grundlast-Kohleerzeugung ersetzt, sondern auch Kurzzeitspeicher (LDES) nutzt [long duration energy storage] und Wasserstoff als Ersatz für Erdgas zum Netzausgleich“, betonte LEAG.
Netzausgleich und grüner Wasserstoff
Die Sache mit dem Netzausgleich ist wichtig. Kraftwerke müssen Unstimmigkeiten zwischen Angebot und Nachfrage im Handumdrehen korrigieren. In einem Szenario mit fossilen Brennstoffen bedeutet dies den Bau eines Grundlastkraftwerks, das immer verfügbar ist, um über einen Zeitraum von 24 Stunden eine bestimmte Strommenge bereitzustellen.
Wenn Grundlastkraftwerke die Bedarfsspitzen nicht bewältigen können, sind möglicherweise zusätzliche Gas-Spitzenkraftwerke erforderlich. Peaker-Anlagen sind so konzipiert, dass sie je nach Bedarf hoch- und runtergefahren werden.
In einem Netzszenario mit hoher Einspeisung von Wind- oder Solarenergie (oder beidem) wären Spitzenkraftwerke auch erforderlich, um Nachtstunden und andere Zeiträume abzudecken, in denen intermittierende Energieressourcen nicht verfügbar sind. Allerdings ist die sinkende Kosten für die Energiespeicherung beginnt, das Peaker-Plant-Modell obsolet zu machen, selbst bei hohem Einsatz erneuerbarer Energien.
Die Koordinierung des Energiebedarfs einzelner Tarifzahler zur Schaffung eines „virtuellen Kraftwerks“ ist eine weitere neue Strategie zur Glättung von Spitzennachfragezeiten ohne den Bau neuer Spitzenkraftwerke. Hilfreich sind auch Smart-Grid-Systeme, die Veränderungen in der Wind- und Solarverfügbarkeit ausgleichen können.
Auch Industriebetriebe können beim Netzausgleich eine Rolle spielen, wenn sie so geplant werden können, dass sie in Zeiten hoher Nachfrage weniger Strom verbrauchen. Dazu gehören die Elektrolysesysteme, die Wasserstoffgas aus Wasser pressen. Ein integriertes grünes Wasserstoffnetz würde zusammen mit den ESS-Flow-Batterien als Netzausgleichs-, Energiespeicher- und Transportfunktion dienen.
Ein großer Sprung für LEAG
LEAG beschreibt sich selbst als „einen führenden Betreiber von groß angelegten Braunkohleabbau- und Kohlekraftwerken in Ostdeutschland, der die Vision umsetzt, die kohleabhängige Region zum grünen Kraftwerk Deutschlands zu machen.“
Die Frage ist: Wer wird der Abnehmer des grünen Wasserstoffs sein? Elektrofahrzeuge mit Wasserstoff-Brennstoffzelle sind im Vergleich zu batterieelektrischen Fahrzeugen immer noch eine Seltenheit.
Ein Kritikpunkt an wasserstoffbetriebenen Elektrofahrzeugen ist das Fehlen eines Tankstellennetzes, was genau das ist, was man früher über batterieelektrische Fahrzeuge sagte. Denn wer würde schon ein Auto kaufen, ohne zu wissen, wo man es tanken kann?
Eine Lösung besteht darin, sich auf Flottenmanager zu konzentrieren, die ihre eigenen Treibstoffdepots kontrollieren. Die Flottenelektrifizierung im batteriebetriebenen Bereich nimmt bereits Fahrt auf. Auch Flottenbetreiber beginnen, Wasserstoff-Brennstoffzellen-Fahrzeuge für die Elektrifizierung ins Auge zu fassen.
Flotten bilden den Ausgangspunkt für die Wasserstoffpläne der LEAG. Das erste Projekt besteht darin, den Lausitzer Verkehrsbetrieb Cottbusverkehr GmbH bei der Umstellung von 55 Bussen seiner Flotte auf grünen Wasserstoff zu unterstützen.
Bei dem öffentlich-privaten Projekt handelt es sich um einen 1,5-Megawatt-Elektrolyseur, der von der LEAG gebaut und betrieben werden soll. Grüner Wasserstoff aus der Anlage geht an eine neue Tankstelle des Cottbusverkehrs. „Weitere Projektpartner sind die LEAG-Logistiktochter TSS, das Transport- und Logistikunternehmen REINERT und das Entsorgungsunternehmen ALBA“, erklärt LEAG.
Der Strom für die Elektrolyseanlage wird aus erneuerbarer Energie stammen, was einen weiteren Aspekt des Henne-Ei-Dilemmas aufwirft. LEAG hat auch das abgedeckt. Es sind Pläne in Arbeit, die Anlage mit einem Mix aus Wind- und Solarenergie zu betreiben, auch wenn diese von Dritten bereitgestellt werden, um die eigenen Vermögenswerte der LEAG zu ergänzen.
Der langfristige Plan sieht vor, dass die Anlage lokale Wind- und Solarprojekte unter dem Dach der LEAG betreibt.
Vom Kohlebergbau bis zur schwimmenden Solarenergie
In einer interessanten Wendung wird eines der neuen Anlagen zur Versorgung der Elektrolyseanlage sein ein schwimmendes Solarkraftwerk an der Cottbuser Ostsee, einem künstlich angelegten See, der auf dem Gelände eines ehemaligen LEAG-Freibergwerks in der Lausitz liegt.
Die Pläne für die Umwandlung von Kohle in See nahmen 2006 Gestalt an und das Projekt hat nun endlich die Füllphase erreicht. Sobald die Verfüllung abgeschlossen ist, werden der See und sein Gelände in erster Linie als multifunktionales Erholungsziel und Naturschutzgebiet dienen.
Die Idee, ein schwimmendes Solarkraftwerk auf den See zu werfen, ist eine neuere Ergänzung des Plans. Schwimmende Solarenergie ist ein relativ neues Phänomen, setzt sich aber als Ergänzung für künstliche Seen, Stauseen und andere Gewässer schnell durch.
Das schwimmende Solarprojekt Cottbus Ostsee wurde 2021 eingeführt und schreitet zügig voran. In der neuesten Entwicklung der führende Solarentwickler PFALZSOLAR GmbH hat gerade einen Float-Vertrag unterzeichnet Solarpaneele im Wert von 29 Megawatt auf den See, und sie lassen das Gras unter ihren Füßen nicht wachsen. Das Unternehmen geht davon aus, dass das neue Solarkraftwerk im Jahr 2024 in Betrieb gehen wird. Es wird weniger als 1 % der Seefläche einnehmen und somit viel Raum für andere Nutzungen lassen.
Wer hat Angst vor ESG?
Republikanische Amtsträger in den USA protestieren weiterhin gegen ESG-Investitionen (Umwelt, Soziales, Governance), aber das kluge Geld liegt darin, die Energiewende anzukurbeln. Sowohl LEAG als auch ESS haben sich dem angeschlossen Führungsgruppe für Energieresilienzein Projekt unter der Federführung von Durchbruchsenergie Und Siemens Energy das Anfang dieses Jahres auf den Markt kam (mehr Breakthrough-Berichterstattung finden Sie hier).
Im Kontext des mörderischen Vormarsches Russlands in der Ukraine will die Gruppe so schnell wie möglich neue Energietechnologien in Europa ausbauen. Zu ihren ersten Projekten gehört der beschleunigte LEAG-Zeitplan „Green Powerhouse“ für erneuerbare Energien, Energiespeicherung und grünen Wasserstoff.
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Foto: ESS modular, containerisiert Eisenflussbatterien für die Speicherung erneuerbarer Energien (mit freundlicher Genehmigung von ESS).
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Ehemaliger Tesla-Batterieexperte führt Lyten in die neue Ära der Lithium-Schwefel-Batterien – Podcast:
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