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Die Exportinitiative Energie analysiert in einer neuen Studie das Potential der Stromversorgung von Bergwerken durch erneuerbare Energien. Als Beispiel dienen die aufstrebenden Bergbaunationen Mali und Senegal.

Der Abbau von Industrie- und Edelmetallen, Seltenen Erden und Edelsteinen ist sehr energieintensiv. Der Druck auf internationale Bergbaukonzerne wächst, die Stromversorgung von Bergwerken stärker durch erneuerbare Energien sicherzustellen. Bislang sind in entlegenen Gebieten ohne Anbindung an nationale Stromnetze umweltbelastende Stromgeneratoren mit Schweröl, Diesel und Gas im Einsatz. Erste Projekte mit Solar- und Windenergie zur Grundlastversorgung von Bergwerken haben sich aber mittlerweile erfolgreich bewährt.

„Der Bergbausektor in Afrika bietet für deutsche Unternehmen großes Marktpotential. Als einer der größten Emittenten von Treibhausgasen weltweit bietet er zugleich großes Potential für den Einsatz klimafreundlicher Energietechnologien“, sagt Ministerialrätin Christina Wittek, Leiterin des Fachreferats Exportinitiative Energie im Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi). (GTAI/Si.)

Die Bundesregierung hat sich im Rahmen der Energiewende den raschen Ausbau erneuerbarer Energien zum Ziel gesetzt. Allerdings unterliegen Sonne und Wind witterungsbedingten Schwankungen und orientieren sich nicht an Nachfrage und Markterfordernissen. Um diese Schwankungen ausgleichen und eine bedarfsgerechte Stromversorgung gewährleisten zu können, sind in Zukunft leistungsstarke Energiespeicher nötig. Mit der Projektskizze „Innovativer Feststoffakku“ beteiligen sich Pioniere der Batteriespeicher-Technologie an dem Ideenwettbewerb „Reallabore Energiewende“ des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) und wollen mit einer neuen Technologie herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien ablösen.

Die High Performance Battery Technology GmbH mit Sitz in Bonn, die Essener STEAG GmbH, das Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS) des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und fünf weitere Partner aus der Wissenschaft und Industrie haben sich zusammengeschlossen und beim Bundeswirtschaftsministerium eine entsprechende Projektskizze eingereicht. Die Bundesregierung will mit dem Wettbewerb „Reallabore Energiewende“ Energiespeicher im Stromsektor fördern. Diese Speicher sollen in einem realen Umfeld getestet werden und die Integration erneuerbarer Energien ins Energiesystem ermöglichen.

Die STEAG geht als Betreiber von sechs Großbatteriesystemen bereits voran. Das Energieunternehmen sammelt seit dem Jahr 2016 als einer der größten Speicherbetreiber in Europa wichtiges Know-how. Die Batteriespeicher der STEAG werden schon heute genutzt, um Frequenzschwankungen im Stromnetz auszugleichen, die durch die zunehmende volatile Einspeisung erneuerbarer Energien entstehen. Innerhalb weniger Sekunden können die Großbatteriespeicher überschüssige Energie aus dem Stromnetz entnehmen oder benötigte Energie in das Netz einspeisen.

Ziel des Projekts „Innovativer Feststoffakku“ ist die Entwicklung und Erprobung einer neuen Batterietechnologie, welche die herkömmliche Lithium-Ionen-Batterie ablöst. „Die geplanten High-Tech-Akkus bestechen mit einer einzigartigen Kombination von Leistungsdaten“, sagt Günther Hambitzer, CEO und Verwaltungsratspräsident der in der Schweiz ansässigen High Performance Battery Holding AG. Sie sind nichtentflammbar, tiefentladefest, langlebig, es besteht kein Rohstoffengpass. Sie haben außerdem eine nahezu konstante Kapazität bei nahezu konstantem Innenwiderstand, erheblich bessere Umweltwirkung als herkömmliche Lithium-Ionen-Akkus (50 % weniger CO₂-Äquivalent über den Lebenszyklus).

Die gewonnenen Projektergebnisse fließen in ein breites Spektrum von Anwendungsfeldern ein:

• Netzstabilisierung und Flexibilitätsoptionen,
• stationäre Netzpufferung für Elektromobilität als Begleitinfrastruktur von Ladesäulen,
• Heimspeicher,
• Anwendungen zur unterbrechungsfreien Stromversorgung und
• Powertools und Consumer Electronics.

„Die Batteriegröße kann dabei von Container-Speichern mit einer Kapazität von mehreren Megawattstunden bis zu kleinen Akkus im Bereich von Bruchteilen einer Kilowattstunde reichen“, so Hambitzer abschließend. (STEAG/Si.)

Mit dem Ausstieg aus der Atomstromproduktion im Jahr 2022 und dem geplanten Ende der Kohleverstromung im Jahr 2038 steht fest: In Deutschland sollen in Zukunft Wind- und Sonnenenergie die tragenden Säulen der Stromversorgung bilden. Doch beide erneuerbaren Energiequellen unterliegen witterungsbedingten Schwankungen. Wasserstoff kann als Energieträger diese Schwankungen ausbalancieren und wird so zu einem wichtigen Zukunftsbaustein für eine erfolgreiche Energiewende. Der Kraftwerksstandort der STEAG GmbH, Essen, im saarländischen Völklingen-Fenne soll aus diesem Grund um den „HydroHub-Fenne“ erweitert werden. „HydroHub-Fenne“ bedeutet: An dem Energieknotenpunkt soll im industriellen Maßstab Wasserstoff produziert werden.

Mit der Projektskizze „HydroHub-Fenne“ beteiligen sich die STEAG, die Siemens AG, das Institut für ZukunftsEnergie- und Stoffstromsysteme (IZES gGmbH) und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI GmbH) an dem Ideenwettbewerb „Reallabor der Energiewende“ des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi). Die Bundesregierung will mit dem Wettbewerb den Ausbau von Wasserstoff-Technologien und die Etablierung der Sektorkopplung beschleunigen und zur Marktreife bringen.

Eine Schlüsselrolle kommt der strombasierten Wasserstoffproduktion (Elektrolyse) auf Basis von erneuerbaren Energien zu. Hierbei wird Strom aus Wind und Sonne genutzt, um Wasser im Elektrolyseverfahren in Sauerstoff und sogenannten „grünen Wasserstoff“ aufzuspalten. Der Wasserstoff kann anschließend als Ersatz für fossile Brennstoffe genutzt werden, wodurch die Energieerzeugung CO₂-frei wird. Für energieintensive Branchen wie die Stahlindustrie und die chemische Industrie kann der Einsatz von Wasserstoff ein entscheidender Schritt in Richtung einer besseren Umweltverträglichkeit und hin zur Klimaneutralität sein.

Die vier Projektpartner wollen mit dem „HydroHub-Fenne“ einen Prototyp schaffen, der bundesweit auch an anderen Standorten realisiert werden kann. Neben der Verringerung von CO₂-Emissionen werden so auch neue Arbeitsplätze geschaffen. Mit einer Entscheidung, ob die Initiative im Rahmen der zweiten Phase des Wettbewerbs einen konkreten Antrag zur Förderung einreichen kann, wird Ende Juni 2019 gerechnet. Die Projektpartner veranschlagen ein Investitionsvolumen im mittleren zweistelligen Millionenbereich.

Der Energieknotenpunkt Fenne bietet optimale Voraussetzungen, in einem Reallabor Erfahrungen für den Betrieb und die kommerzielle Nutzung des Elektrolyseverfahrens zu sammeln. An dem Standort besteht nicht nur die nötige Strom-, Gas-, Wärme- und Speicherinfrastruktur, dort arbeiten auch qualifizierte Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter, welche die Energiewende mit ihrem Know-how bereits aktiv gestalten. Hinzu kommt die räumliche Nähe zur saarländischen Stahlindustrie als möglicher Abnehmer für Wasserstoff. Darüber hinaus soll eine Verbindung zum Verkehrssektor für wasserstoffbetriebene Fahrzeuge geschaffen werden.

Die vier Partner betreten in Fenne Neuland, denn das Zusammenspiel von verschiedenen Komponenten und Anlagen wird dort erstmals im industriellen Maßstab erprobt. Ein neuer Elektrolyseur, ein großer Wasserstoffspeicher und eine neue Hochtemperaturwärmepumpe treffen an dem Energieknotenpunkt u. a. auf ein bestehendes Großbatteriesystem, auf ein Grubengasmotorenheizkraftwerk und auf einen Elektrodenkessel. Entsprechend sind sämtliche Anschlüsse zu Strom-, Wärme- und Gasnetzen vorhanden und nutzbar. Darüber hinaus prüft die STEAG den Bau eines Gas-und-Dampfkraftwerks am Standort Fenne, in dem Wasserstoff im großen Stil in einer Gasturbine rückverstromt werden kann. (STEAG/Si.)

Seit dem 1. Februar 2019 ist Andreas Feicht neuer Energiestaatssekretär im Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi), Berlin. Feicht leitete zuvor die Wuppertaler Stadtwerke.

Ulrich Benterbusch, seit Oktober 2014 Geschäftsführer der Deutschen Energie-Agentur (dena), Berlin, wechselte zum 1. August 2015 wieder zurück ins Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi), wo er die Unterabteilung II B, Wärme und Effizienz in Industrie und Haushalten sowie nachhaltige Mobilität leitet.