Alternative Energie Ein Tank voll Hitze

Paraffin in der Heizung, Salz im Kraftwerk - neue Methoden, Wärme zu speichern, sollen die Nutzung erneuerbarer Energie verbessern und Schwankungen auf dem Strommarkt entschärfen.

Von Christopher Schrader

Als die Menschen das Feuer zähmten, und damit zum ersten Mal gezielt Energie nutzten, da ging es ihnen vermutlich um Wärme. Ihr Ziel war, kühle Nächte zu überstehen - und gleichzeitig legten sie den Grundstein der Kultur. Die Industriegesellschaft hingegen widmet der Wärme kaum noch Aufmerksamkeit, jedenfalls im Vergleich zur elektrischen Energie, zu Sonnenstrom und Windkraft, zu Leitungen und Speichern. Zu Unrecht, sagen Forscher und Entwickler: Wärme könne in vielen Fällen helfen, Probleme auf dem Energiemarkt zu entschärfen.

Ein Problem der Energiewende ist, dass Elektrizität anfällt, wenn der Wind bläst oder die Sonne scheint, aber nicht unbedingt, wenn sie gebraucht wird. Strom für späteren Gebrauch aufzuheben ist schwierig. Wärme auf Vorrat zu erzeugen und zu speichern hingegen einfach. Wissenschaftler erproben daher Materialien vom Kerzenrohstoff Paraffin über Salz und Beton bis zur Stahlschlacke. Die Ideen, die sie in dieser Woche auf einer Konferenz zur Speicherungen regenerativer Energien in Berlin vorgestellt haben, sehen Anlagen in Kellern von Wohnhäusern, in Containern vor Hallenbädern oder auf dem Gelände von Großkraftwerken vor.

"Man kann Wärme nutzen, um auf dem Strommarkt Erzeugung und Verbrauch zu entkoppeln", sagt Peter Schossig vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme in Freiburg. Dafür gibt es zwei Ideen. Erstens müssten mehr Privathäuser und Bürogebäude mit Öko-Strom heizen, wenn er gerade im Überfluss vorhanden ist. Und zweitens sollten Kraftwerke, die heißen Dampf für Turbinen und Generatoren erzeugen, diese Hitze für späteren Gebrauch aufbewahren können, um flexibel auf den Bedarf im Stromnetz zu reagieren.

In der Anlage "Gemasolar" zwischen Sevilla und Córdoba in Spanien wird eine Flüssigkeit in einem Turm mit Sonnenlicht erhitzt.

(Foto: REUTERS)

Dies ist eines der Grundprinzipien der sogenannten solarthermischen Kraftwerke, die in Südspanien entstehen. Das Kraftwerk Gemasol zwischen Sevilla und Córdoba fokussiert Sonnenlicht mit Spiegeln auf einen Turm, in dem sich eine Flüssigkeit erhitzt. Deren Wärme lässt sich zu Dampf umwandeln, der Turbine und Generator treibt, sie kann aber auch in einen Tank mit Tausenden Tonnen Salz geleitet werden. Wenn dieses schmilzt, nimmt es ähnlich wie Eiswürfel in einem Longdrink Energie auf, ohne sich zu erwärmen. Die Energie kann der Speicher später wieder abgeben, wenn die Sonne untergegangen ist - ein Solarkraftwerk für die Nacht.

Salz ist für diesen Zweck ein ausgezeichnetes Material, bestätigt Guilhem Dejean vom Labor des französischen Forschungszentrums CNRS in Perpignan. Aber es sei relativ teuer und nicht beliebig verfügbar. Er schlägt darum vor, Schlacke aus der Stahlproduktion für die Wärmespeicherung zu nehmen. Von dem Material sind große Überschüsse vorhanden, es kostet seinen Daten zufolge zurzeit 25 Euro die Tonne und nicht 625 Euro wie das Salz. Allerdings müssten die Stahlhütten ihren Abfallstoff direkt nach der Entnahme in keramische Platten gießen. Zurzeit lässt Dejean Schlackebrocken probeweise einschmelzen und umformen.