enercity integriert Erneuerbare Energien mit innovativer Technik - Niedersachsens Umweltminister Wenzel besucht Innovationsstandort Herrenhausen

Das zukünftige Energiesystem muss flexibler werden, d.h. durch zuschaltbare Lasten (z.B. elektrische Wärmepumpen, Elektroautos oder Speicher) oder abschaltbare Kapazitäten (z.B. Kraftwerke) das Potenzial der Erneuerbaren Energien bestmöglich nutzen. Bei seinem Besuch des enercity-Standorts Herrenhausen am 21. November 2016 ließ sich der Niedersächsische Minister für Umwelt, Energie und Klimaschutz, Stefan Wenzel, von enercity-Technikdirektor Harald Noske erläutern, wie dies konkret gelingen kann.

Der Rundgang zu aktuellen Projekten zeigte den Status zu innovativen Lösungen, mit welchen enercity neue Wege geht. „Lösungen wie der Fernwärmespeicher, das virtuelle Kraftwerk oder der kommende Batteriespeicher zeigen, dass sich Herrenhausen zu einem interessanten Innovationsstandort entwickelt. Am diesem alten Kraftwerksstandort wird die Energiewende plastisch. Hier entstehen wirksame Lösungen, die zum Gelingen der Energiewende beitragen", sagte Wenzel nach seinem Besuch. „Wir brauchen technische Lösungen vieler Akteure, damit die Energiewende gelingt. Es ist gut, wenn sich Stadtwerke aktiv einbringen und aktiv die Energiezukunft gestalten. Flexibilitäten wie Speicher zu schaffen ist genau richtig. Dann können wir auch den Einsatz von Kohlekraftwerken und deren Must-Run nach und nach weiter reduzieren: "Jetzt muss auch der Bund die Rahmenbedingungen für Speichertechnologie verbessern. Speicher dürfen nicht wie Letztverbraucher behandelt werden, weil sie eine Systemdienstleistung bereitstellen".

„Mit dem massiven Anstieg der erneuerbaren Stromproduktion ist deutlich geworden, dass eine übergreifende Ersatzstrategie für das Energieversorgungssystem gebraucht wird, um die Rolle der bisher lastausgleichend wirkenden und künftig stillzulegenden fossilen Wärmekraftwerke zu übernehmen", fordert Noske und präzisiert weiter: „Dies umfasst auf der Angebotsseite flexible, steuerbare Stromerzeugungskapazitäten, Systemdienstleistungen wie Frequenz- oder Spannungshaltung auf den verschiedenen Spannungsebenen und die bedarfsgerechte Erweiterung und Modernisierung der Stromnetze. Auf der Verbrauchsseite müssen die Energieeffizienz weiterhin vorangetrieben, vorhandene Lasten flexibler und zuschaltbare Lasten wie Batteriespeicher installiert werden. Die flexible Stromverwendung mit steuerbaren Lasten und mit energieeffizienten Anlagen muss Vorrang gegenüber simplem Stromverbrauch bekommen".

Der enercity-Standort Herrenhausen verdeutlicht die mit der Energiewende erforderliche Transformation des Energiesystems. Mit dem Fernwärmespeicher werden innovative Konzepte zur Energie- bzw. Wärmespeicherung erfolgreich umgesetzt. Sogenannte zuschaltbare Lasten wie der in Bau befindliche Batteriespeicher stabilisieren das Energiesystem und vermeiden Effizienzverluste.

Auf Hannovers ältestem Kraftwerksstandort stand seit den späten 1970er Jahren ein ungenutzter Öltank neben dem Gasheizkraftwerk Hannover-Herrenhausen leer. Dieser wurde zu einem Heißwasserspeicher für das enercity-Fernwärmenetz umgebaut und geht noch in diesem Jahr in Betrieb. Der gut 21 Meter hohe Tank mit einem Durchmesser von 30 Metern hat ein Brutto-Volumen von 15.000 m³.

Der atmosphärische Fernwärmespeicher hat eine Arbeits-/Speicherkapazität von über 12.500 m³ Fernheizwasser. Das Wärmespeichervermögen beträgt 500 MWh bei einer thermischen Ein- und Ausspeicherleistung von je 100 MW. Die maximale Einspeichertemperatur liegt bei 98 °C. Die Investitionskosten für das Projekt belaufen sich – einschließlich der Anbindung ans Fernwärmenetz – auf rund 5,5 Mio. Euro.

Der Speicher erhöht die Flexibilität der KWK-Erzeugungsanlagen bei enercity, da so die Strom- und Wärmeversorgung auch zeitlich unabhängig möglich wird. Generell können die KWK-Erzeugungsanlagen besser ausgelastet und flexibler betrieben werden. Bei Wärmebedarf während Zeiten hoher erneuerbarer Stromproduktion erspart ein Wärmespeicher das Anfahren von KWK-Anlagen. Darüber hinaus lassen sich bei Wärmebedarfsspitzen Zwangseinsätze der Regel- und Heißwasserkessel vermeiden. Mittelfristig ist dort auch der Einsatz eines Elektroheizers denkbar, um erneuerbaren Überschusssstrom als Wärme nutzbar zu machen.

Im Rahmen einer Kooperation mit Mercedes Benz Energy, einer hundertprozentigen Tochter der Daimler AG, hat enercity in diesem Jahr mit dem Bau eines neuen Batteriespeichers begonnen. Die Besonderheit: Es handelt sich um ein Ersatzteillager für elektromobile Batteriesysteme.

Rund 3.000 der für die aktuelle smart electric drive Fahrzeugflotte vorgehaltenen Batteriemodule werden am enercity-Standort Herrenhausen zu einem Stationärspeicher gebündelt. Mit einer Speicherkapazität von insgesamt 17,5 MWh ist die Anlage eine der größten Europas.

Durch die Vermarktung der lagernden Speicherleistung auf dem deutschen Markt für Primärregelleistung (PRL) leistet das Geschäftsmodell einen wichtigen Beitrag zur Stabilisierung des Stromnetzes und zur Wirtschaftlichkeit von Elektromobilität. Bei zunehmenden Schwankungen der Stromeinspeisung aus Erneuerbaren Energien, wie Wind und Sonne, dienen solche Speicher zur optimalen Ausregelung einer konstant zu haltenden Netzfrequenz. Sie gleichen mit ihrer Speicherkapazität die Energieschwankungen nahezu verlustfrei aus – eine Aufgabe, die derzeit überwiegend schnell drehende Turbinen der fossilen Kraftwerke übernehmen. Mit Inbetriebnahme wird der 15 MW-Batteriespeicher ununterbrochen netzgekoppelt arbeiten. Für die Vermarktung des Speichers auf dem PRL-Markt ist enercity verantwortlich.

Das innovative Speicherkonzept hat einen weiteren entscheidenden Vorteil. Um im Fall eines Tauschs einsatzfähig zu sein, verlangt eine Batterie während der Dauer der Bevorratung ein regelmäßiges Zyklisieren - das gezielte, schonende Be- und Entladen. Andernfalls käme es zu einer Tiefenentladung, die zu einem Defekt der Batterie führen kann. Neben den Lagerkosten würde die klassische und potenziell langjährige Ersatzbatterielagerung also einen recht hohen Betriebsaufwand bedeuten. Diesen Aufwand umgehen die Partnerunternehmen durch ihren innovativen Ansatz. Der stets schwankende Regelleistungsbedarf des Netzes sorgt automatisch für das erforderliche Zyklisieren der Akkus.

Elektromobilität leistet einen wichtigen Beitrag zum Erreichen der CO2-Ziele im Straßenverkehr und trägt wesentlich zur Erfüllung der internationalen Klimaschutzziele bei. Das Konzept von enercity, Daimler und ihrer Tochter ACCUMOTIVE schafft somit eine neuartige Win-win-Situation und unterstützt den Fortgang der Energiewende auf innovative Weise.

Das Kraftwerk Herrenhausen (KWH) ist auch über die neuen Projekte hinaus ein vielseitiger Standort. Von der KWH-Leitwarte aus werden nicht nur der Kessel in Block B und zukünftig der Fernwärmespeicher betrieben, sondern auch weitere Anlagen wie die Kühlturmzusatzwasseraufbereitung oder die Fernwärme-Teilstromentsalzung gesteuert.

Die KWH-Leitwarte ist aber auch das „Gehirn" der regenerativen enercity-Erzeugungsanlagen. Von dort aus erfolgt die Steuerung aller erneuerbaren enercity-Anlagen - z.B. die Wasserkraftwerke KW Herrenhausen und Schneller Graben, Photovoltaikanlagen, Windparks in Niedersachsen, Hessen und Sachsen-Anhalt. Außerdem befindet sich der zentrale Server des Virtuellen Kraftwerks hier - viele dezentrale erneuerbare Stromerzeugungsanlagen werden zu einem Schwarm gebündelt. Das in Bau befindliche neue Ausbildungszentrum garantiert, dass zukünftig junge Nachwuchskräfte ein Labor der Energiewende als unmittelbares Arbeitsumfeld erleben.