ehome: Elektrisches Reisemobil mit Solarfolien

Auch im Bereich der Reisemobile bewegt sich der Trend hin zu alternativen Antrieben. Jetzt hat Dethleffs eine erste Studie vorgestellt, die ein rein elektrisches Reisemobil zeigt – vollständig ausgekleidet mit Solarzellen, erinnert das ehome an den SION von Sono Motors. Wird Elektromobilität mit dem ehome damit zum Trend auch im Reisemobil-Markt?

Coole Umweltfreude: ehome von DethleffsElektroauto News / 27. August 2017. Freunde des Caravanings sind meist naturverbunden und haben dementsprechend den Wunsch, auch mit effizienten und umweltfreundlichen Fahrzeugen unterwegs zu sein. Das Reisemobil ehome ist jetzt eines der ersten Reisemobile, das diesem Trend entspricht: Neben dem elektrischen Antrieb wird auch im Wohnbereich darauf geachtet – statt Gas wird beispielsweise mit einem Herd mit Induktionskochfeld gekocht. Also mit Strom.

Lesen Sie hier, wieso das Elektroauto nicht aufzuhalten ist.

Der von Dethleffs entwickelte e.home basiert auf einem Iveco Daily Electric Chassis mit einem flüssigkeitsgekühlten Dreiphasen-Asynchron-Drehstrommotor mit 80 Kilowatt Leistung. Verbaut sind nach Unternehmensangaben Natrium-Nickelchlorid-Batterien mit einer Kapazität von 3 x 76 Ah (400 Volt). Diese sollen komplett recyclebar sein und 1.500 Zyklen schaffen – das entspricht einer Reichweite von 250.000 Kilometern. Eine Besonderheit sind die verbauten Supercaps. Diese Ultra-Kondensatoren können elektrische Energie schneller aufnehmen und abgeben als Batterien und erhöhen damit die Performance des Fahrzeugs und die Lebensdauer der Batterien.

Dethleffs ehome mit speziellen Dünnschicht-Solarzellen

Der Dethleffs ehome  ist großflächig mit speziellen Dünnschicht-Solarzellen bestückt. Auf dem Fahrzeug wurden 31 Quadratmeter dieser speziellen Solarfolie verbaut, was einer möglichen Leistung von ca. drei Kilowatt entspricht. Für die Heizung wurden an mehreren Stellen Latentwärmespeicher-Platten aus PCM (phase change material) verbaut. Die Speicherplatten nehmen bei Temperaturen über 26 Grad Energie auf und geben diese bei kühleren Temperaturen am Abend langsam wieder ab. Zudem gibt es in Boden, Wand und Möbeln Flächen-Heizelemente, die per Infrarot-Wärmewellen den Innenraum erwärmen; dabei jedoch nur die Objekte auf die sie treffen – nicht die Luft.

Ein besonderer Clou ist die elektrische Fensterverdunkelung. Im Reisemobil dient eine Folie, die zwischen den Scheiben der Isolierfenster sitzt und elektrisch gedimmt werden kann, als Schutz vor Blendung und eindringender Hitze sowie als Verdunkelung und Sichtschutz.

ehome: Da darf Smart Home und Connectivity nicht fehlen

Auch Smart Home Trends wurden umgesetzt: Grundvoraussetzung für das „Smart Motorhome“ ist dabei die Digitalisierung und Vernetzung der im Fahrzeug verbauten Komponenten. Das im Dethleffs ehome verbaute CampConnect System ermöglicht eine Komponenten übergreifende Vernetzung. Das System digitalisiert nahezu sämtliche Komponenten im Reisemobil. Diese Vernetzung ermöglicht die einheitliche Bedienung über eine, auf einem Tablet installierte App. Die Steuer- und Anzeigenmöglichkeiten reichen dabei von der Heizung, über das Licht und Strom bis hin zur Zentralverriegelung.

Weitere Informationen zum ehome gibt es auf der Webseite. Bildquelle: Dethleffs

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Landpack: Nachhaltige Verpackungen für Lebensmittelversand

Kleine Idee, große Wirkung: Der Versandhandel von Lebensmitteln steht vor rasantem Wachstum. Dabei könnte Stroh eine ganz entscheidende Rolle spielen – denn das bayerische Cleantech-Unternehmen Landpack verwendet das Nebenprodukt der Getreideernte, um daraus ökologische Verpackungsmaterialien zu machen. Die Nutzung von Styropor, Plastik und anderen auf Erdöl basierenden Materialien soll bald der Vergangenheit angehören.

cleanthinking-landpack-landbox-16. März 2017. Stroh fällt als Nebenprodukt bei der Getreideernte an und kann zu mehr als 30 Prozent vom Feld entfernt werden – ohne ökologische Nachteile. Das zeigt: Der Rohstoff ist in großen Mengen und überall verfügbar. Und ein wertvoller Rohstoff: Das ostdeutsche Cleantech-Unternehmen VERBIO etwa hat ein Verfahren entwickelt, mit dem auf Basis von Stroh Biomethan gewonnen werden kann. Zwei Tonnen Stroh reichen, um einen Erdgas-PKW ein Jahr lang zu betreiben.

Doch die Strohhalme haben seit jeher bekannte hervorragende Dämmeigenschaften, die immer häufiger auch im Hausbau zum Tragen kommen. Diese besondere Eigenschaft nutzen auch Dr. Thomas Maier-Eschenlohr und seine Frau Patricia – allerdings nicht für den Hausbau, sondern vielmehr um wirklich ökologische Isolier- und Schutzverpackungen auf den Markt zu bringen.

Landpack: Stroh ist das neue Styropor

„Die Idee hatten wir 2013, weil wir für den Hofladen meiner Eltern nach Möglichkeiten suchten, Lebensmittel ökologisch und sicher für den Versand zu verpacken“, berichtet Maier-Eschenlohr. Bislang werden im Lebensmittel-Versand vor allem Styropor, Plastik und andere, wenig nachhaltige, Verpackungsmaterialien eingesetzt. Zwei Jahre sondierte das Ehepaar die Lage, beobachtete den Markt und probierte unterschiedliche Materialien aus. In der heimischen Küche entstanden die ersten Prototypen.

Landpack LandboxDie Wahl fiel letztlich auf Stroh: „Stroh ist insbesondere feuchtigkeitsregulierend, aber auch geruchsneutral und isoliert genauso gut wie Styropor“, zählt der Unternehmer einige der Vorteile auf. Im nächsten Schritt konzipierte der Medizintechnik-Ingenieur die Produktionsanlage – basierend auf den Standards der Lebensmitteltechnik. In dem thermodynamischen, patentierten Verfahren von Landpack wird das Stroh vollautomatisch zu Platten gepresst und dabei prozessintegriert gereinigt. Es kommen keine Klebstoffe zum Einsatz. Anschließend wird die Platte mit einer biologisch abbaubaren Folie umhüllt.

Aus sechs bis sieben solcher Platten entsteht schließlich die Landbox – je nach Variante beispielsweise mit zusätzlichem Deckel, um die Isolierwirkung für gekühlte Lebensmittel zu verstärken. Selbst Weinflaschen können vorteilhaft verschickt werden: Stroh hat eine zusätzlich stoßdämpfende Wirkung. „Stroh ist das neue Styropor – nur viel ökologischer und umweltfreundlicher in der Herstellung als Isolierverpackung“, ist sich Patricia Eschenlohr sicher.

Landpack setzt auf energiesparende Produktion

Landpack Team im Stroh versunkenIn der Herstellung benötigen die Münchner 20 Kilowattstunden je Kubikmeter – der Energieaufwand bei der Fertigung von Styropor ist 50mal höher: „Jeder einzelne Strohhalm enthält unzählige Luftkämmerchen, die für die hohe Isolierwirkung sorgen. Ein Dämmmaterial mit idealen Eigenschaften liegt auf dem Feld. Wir müssen es nur nutzen. Styropor basiert auf Erdöl und der Energieaufwand zu Herstellung ist gewaltig“, erklärt Maier-Eschenlohr. Pro Box wird – je nach Größe – ungefähr ein Kilo Stroh benötigt.

Die Innovation von Landpack stößt im E-Commerce seit der Markteinführung 2015 auf überwältigende Resonanz. Einer der ersten Partner war schon früh der Wellpappenhersteller Klingele. Die Andechser Molkerei setzt die Landbox mitsamt wassergefüllter Kühlelemente ein. Auch der Feinkosthändler Käfer ist mit von der Partie. „Wir haben auch Anfragen aus Amerika, wollen uns aber erstmal in Europa etablieren“, sagt Patricia Eschenlohr über die weiteren Pläne von Landpack.

Landpack expandiert und entwickelt weiter

Die Landbox Hanf von LandpackFür die geplante Expansion hat das Cleantech-Unternehmen Landpack gerade einen weiteren Standort bezogen mit mehr als 1.500 Quadratmeter Produktionsfläche, großzügigen Außenflächen, vielen schönen Büros, einer Cafeteria und sogar Mitarbeiterwohnungen. Die Standorte für technische Entwicklung einerseits und Produktion andererseits wurden getrennt.

Ideen für weitere Produkte und die Weiterentwicklung der „Strohbox“ sind auch in Zukunft reichlich vorhanden: Inzwischen gibt es auch die Landbox aus Hanf (siehe Foto) und eine kompostierbare Isoliertasche.

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Electrochaea plant Power-to-Gas Anlagen im Gigawatt-Maßstab

Die biokatalytische Methanproduktion gilt als wichtige Technologie für die Energiewende. Das Cleantech-Unternehmen Electrochaea betreibt seit 2016 die weltweit erste biologische Methanisierungsanlage im Megawatt-Maßstab. Jetzt ist es dem Unternehmen gelungen, einen speziell zur effektiven biokatalytischen Me-thanproduktion gezüchteten Mikroorganismen-Stamm patentieren lassen. Damit sollen schon bald Gigawatt-Anlagen möglich werden.

Bioreaktor von Electrochaea

Electrochaea plant Power-to-Gas Anlage im Gigawatt-Maßstab

CleanThinking, 28. Februar 2017. Electrochaea will die patentierten Archaeen einsetzen, um besonders effizient aus Wasserstoff und CO2 Biomethan in Erdgasqualität herzustellen. Bei den Mikroorganismen handelt es sich um Archaeen, eine Variante des Stammes Methanothermobacter thermautotrophicus. Sie gelten als die ältesten Lebewesen auf der Erde und bilden neben Bakterien und Eukaryoten den dritten Ast des Stammbaums des Lebens.

Die Archaeen sind wahre Überlebenskünstler und können sich extremen Umweltbedingungen anpassen. Die besonderen Stoffwechselleistungen der Mikroorganismen sind biotechnologisch hochinteressant und können vielfältig genutzt werden. „Das Ergebnis unserer Archaeen-Kultivierung hat uns selber überrascht. Wir haben die Raum-Zeit-Ausbeute der Archaeen um den Faktor zwanzig gesteigert und das bei stabiler Netzqualität des Methans“, sagt Dr. Mich Hein, Geschäftsführer von Electrochaea.

Die von Electrochaea entwickelte Methode der biologischen Methanisierung ist womöglich eine Schlüsseltechnologie, um CO2 sinnvoll zu nutzen und Strom aus erneuerbaren Energiequellen als Gas speicherbar zu machen. Der Strom wird dabei in einem ersten Schritt zur Herstellung von Wasserstoff genutzt (Elektrolyse). Der Wasserstoff und zugeführtes CO2 aus industriellen Abgasen oder anderen Quellen werden daraufhin von den Archaeen in einem biokatalytischen Prozess in Biomethan umgewandelt.

Electrochaea Gas für Wärme oder Treibstoff

Das von den Mikroorganismen produzierte Gas kann zeitlich und räumlich unabhängig für die Erzeugung von Wärme oder auch als Treibstoff genutzt werden. Speicherung und Transport des Biomethans erfolgen über das bestehende Erdgasnetz. Der kostenintensive Bau einer zusätzlichen Infrastruktur ist daher nicht nötig.

Bislang war ein kommerzieller Einsatz der Technologie unmöglich, da die Leistung der Archaeen nicht ausreichend und beständig genug war. Der wissenschaftliche Durchbruch gelang Prof. Laurens Mets am Department für Molekulare Genetik und Zellbiologie der Universität Chicago, der die Effizienz des Archaeen-Stammes durch einen gezielten Selektionsprozess deutlich steigern konnte. Aufbauend auf dieser Forschungsleistung und in enger Zusammenarbeit mit Prof. Mets ist es dem Team um Geschäftsführer Dr. Mich Hein 2014 gelungen, die Technologie so weiter zu entwickeln, dass eine kommerzielle Nutzung im industriellen Maßstab jetzt möglich ist.

Das ist gerade dann wichtig, wenn die Methode im industriellen Maßstab eingesetzt wird. Genau das hat Electrochaea nun vor. „Wir können jetzt sehr schnell nach oben skalieren und das zu betriebswirtschaftlich sehr vernünftigen Kosten“, erklärt Dr. Hein. In Ungarn ist nach Angaben von Electrochaea eine Anlage mit einer Leistungsaufnahme von zehn Megawatt geplant. Weitere Anlagen in der Schweiz und in den USA sind im Bau. Bis 2025 seien Anlagen im Gigawattbereich realistisch, so das Unternehmen.

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Effiziente Biogasgewinnung bei hohem Ligninanteil

MWK Bionik GmbH ist ein Lösungsanbieter für bionische Produkte und Bioenergie-Erzeugnisse. Mit dem Fokus auf die Verbindung von Anlagenbau und Mikrobiologie und der resultierenden Entwicklung eines BMT- Systems, schafft MWK Bionik eine effizientere und flexiblere Roh- und Reststoffverwertung in Biogasanlagen. Die Innovation von nachhaltiger Energie im regenerativen Markt ist die Passion von MWK Bionik.

mwk-foto-personal15. November 2016. Das oberbayerische Unternehmen mit Sitz in Bad Endorf wird morgen im Finale der StartGreen Awards vertreten sein. Als eines von vielen Cleantech-Unternehmen setzte sich die MWK Bionik GmbH in der Kategorie „Junge Unternehmen“ durch. Im Vorentscheid stellte Geschäftsführer, Matthias Wackerbauer, seine 2005 gegründete Firma vor. Mit seiner 17-jährigen Erfahrung in der Biogas-Branche gehört er zu den „alten Hasen“, die mit viel Know-How im Bereich erneuerbare Technologien trumpfen.

„Das Unternehmen wurde aus dem Ansporn heraus gegründet, effizienter und umweltschonender regenerative Energie durch Biogas zu produzieren“, so Wackerbauer. Das von MWK Bionik entwickelte BMT-System ist ein Meilenstein in der Biogas-Branche. Es ist ein „gezieltes Zusammenspiel von biologischen, mechanischen und thermokatalytischen Prozessen“, sagt der Geschäftsführer Wackerbauer. Durch das BMT-System gelingt das Vergären ligninhaltiger Materialien wie Stroh, Pflanzen- und Holzresten, auch Blättern und kleinen Ästen, um so günstigere Einsatzstoffe für Biogasanlagen zu ermöglichen.

„Die herkömmlichen Verfahren zum Lignin-Aufschluss verursachten bisher hohe Celluloseverluste und schlechte Gaserträge, und sind unrentabel“, so Wackerbauer. Das BMT-System kann jetzt bis zu 90 Prozent der organischen Trockensubstanz, z.B. Stroh, in Biogas umwandeln. Durch die Verwendung des Abfallproduktes Stroh werden die sonst für Mais genutzte Anbauflächen (Monokultur) wieder für andere Feldfrüchte frei. Dadurch wird die Akzeptanz von Biogasanlagen in der Bevölkerung deutlich erhöht.

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Energie aus Zuckerrohr-Abfällen

Insbesondere in Entwicklungs-und Schwellenländern bietet die BMT-Technologie eine hervorragende Möglichkeit der Nahrungsmittelkonkurrenz durch den Anbau von Lebensmittelpflanzen für die Energieproduktion zu begegnen, indem nur noch Roh- und Reststoffe, wie z.B. der aus der Zuckerrohrherstellung entstehende Abfall Bagasse verwertet werden. So können z.B. die bei der Verarbeitung von Zuckerrohr jährlich anfallenden Millionen Tonnen Bagasse für die Energieproduktion eingesetzt werden. Dies reduziert nicht nur die Abfallberge, sondern auch den Ausstoß von CO2 und Methan.

Auch in Zukunft wird die MWK Bionik GmbH bei der Roh- und Reststoffnutzung effizientere und ökologisch noch bessere Lösungen für Biogasanlagen entwickeln. Zunächst gilt es, viele optimierungsbedürftige Biogasanlagen auf Strohvergärung umzurüsten. Das klare Ziel ist, den Anfall von Kohlendioxid durch diese Technologie deutlich zu reduzieren.

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Energy Harvesting: otego druckt günstige und robuste Thermogeneratoren

Kleine Generatoren, die niedrige Temperaturen nutzen, um Geräte wie Heizkörperthermostate oder Sensoren für Privat und Industrie mit Energie zu versorgen. Was sich wie ein kleiner Cleantech-Traum mit viel Zukunftsmusik liest, könnte in den kommenden Jahren alltägliche Realität werden. Das in Karlsruhe ansässige, junge Cleantech-Unternehmen otego ist auf dem Weg, thermoelektrische Generatoren so robust und so günstig zu machen, dass viele der Geräte und Sensoren, die im Internet der Dinge in den kommenden Jahrzehnten miteinander vernetzt werden, keine Batterien oder anderen Energiequellen benötigen.

otego ist aus dem Karlsruhe Institut für Technologie (KIT) hervorgegangen und beeindruckt insbesondere durch sein starkes Gründerteam, das alle wichtigen Bereiche abdeckt, die für das Erreichen der Serienfertigung notwendig sind:

  • Frederick Lessmann ist studierter Wirtschaftsingenieur und otegos CEO. Als ehemaliger Unternehmensberater ist er heute für den engen Draht zu Kunden, Kooperationspartnern und Investoren zuständig.
  • Der Diplom-Physiker André Gall beschäftigt sich bereits seit 2010 mit Thermoelektrik. Zunächst untersuchte er, ob elektrisch leitfähige Kunststoffe überhaupt als thermoelektrische Materialien geeignet sind. Mit der Erfindung des otego-TEGs zwei Jahre später legte er schließlich den Grundstein des heutigen Startups und ist verantwortlich für die Produktionsentwicklung.
  • Silas Aslan gilt als Erfinder der organischen Halbleiter, die in den otego-Generatoren zum Einsatz kommen sollen. Schon 2013 erfand er diese und optimiert sie seit 2009 als Chemie- und Halbleiter-Experte kontinuierlich.
  • Der zweite Physiker Matthias Hecht kümmert sich um die Produktentwicklung, designt die Prototypen des Energiemanagementsystems und treibt die Automatisierung der otego-Produktionsanlagen voran

otego Cleantech-Unternehmen Team

otego: Vom Labor bis zur Massenfertigung

„Wir sind jetzt in der Phase, in der wir die beiden Produktionsschritte – das Drucken und das Falten – mit unseren eigenen Materialien zusammenführen“, berichtet Frederick Lessmann im Gespräch mit CleanThinking.de. Im ersten Halbjahr 2017 sollen dann erste prototypische Samples an Pilotkunden herausgegeben werden. In den folgenden zwölf Monaten könnte dann die erste größere Finanzierungsrunde abgeschlossen und die Massenfertigung mit Qualitätskontrolle realisiert werden.

Das sogenannte „Rolle-zu-Rolle“-Druckverfahren, das otego anwendet, um die elektrisch leitfähigen Halbleitermaterialien auf eine Folie zu drucken, ist eine der Besonderheiten des otego-Verfahrens. Denn der Vorgang passiert mit einer Standard-Anlage, die eigentlich zum Drucken von Etiketten entwickelt wurde. „Es ist ein schneller, hochskaliger Prozeß, den wir speziell für unseren Anwendungsfall optimieren.“

Im zweiten Schritt wird die wieder aufgerollte, bedruckte Folie in einer Größe von „einem Viertel-Quadratmeter“ abgeschnitten und in einer Art „Origami-Prozess“ gefaltet. So entstehen kleine Generatoren, etwas flacher als ein Stück Würfelzucker, die in viele Geräte leicht integriert werden können. Gelingt otego der Weg der Massenfertigung, eröffnet sich dem jungen Technologie-Unternehmen ein hochskaliger, weltweiter Wachstumsmarkt.

otego will Körperwärme und Abgase ausnutzen

otego in der PraxisAuch andere Unternehmen und Wissenschaftler suchen nach der perfekten Lösung für Energy Harvesting-Generatoren. Autohersteller arbeiten seit Jahren an Thermogeneratoren, die die Temperaturdifferenzen zwischen den heißen Abgasen und kühleren Elementen auszunutzen. Ziel ist, die hohen Abgastemperaturen zu nutzen, um die Bordelektronik ohne Batterie versorgen zu können. Aber auch im Temperaturbereich bis etwa 150 Grad Celsius, in dem sich otegos Generatoren betreiben lassen, gibt es interessante Produktneuheiten. So stellte Matrix Industries kürzlich eine „Power Watch“ vor, die die menschliche Körperwärme nutzen soll, um länger zu laufen.

„Im Energy Harvesting-Markt ist es natürlich Voraussetzung, dass unsere Generatoren genügend Leistung erzeugen, um die entsprechenden Anwendungen mit Strom zu versorgen“, erklärt Lessmann. „Wenn diese Voraussetzung erfüllt ist, kommt es eigentlich überhaupt nicht mehr auf die Effizienz an. Entscheidend ist letztlich der Preis pro Generator, den ein Hersteller von Fitnessarmbändern, ein Hersteller von Heizkörperthermostaten oder ein anderer potenzieller Kunde kalkulieren muss – im Vergleich zu einer Batterie, die häufiger ausgewechselt werden muss. Hier sind wir auf einem richtig guten Weg.“

otego setzt auf Energy Harvesting in der Industrie

otego Thermogenerator - wie ein Stück WürfelzuckerÜbertragen auf den Industrieeinsatz, liegt der Vorteil darin, dass Bereiche im Sinne von Industrie 4.0 künftig überwacht werden können, die bislang nicht zu überwachen waren. „Beispielsweise Niederspannungsmotoren sind in der Industrie vielfältig im Einsatz. Ein Kabel zu legen, um einen solchen Motor mit Temperatur und Vibration laufend zu überwachen und daraus Wartungsnotwendigkeiten abzuleiten, war bislang zu teuer. Durch den Einsatz unserer Thermogeneratoren könnte sich das bald ändern“, hofft Lessmann.

Zwar seien otegos Generatoren nicht für Bereiche gemacht, in denen 100prozentige Ausfallsicherheit gefragt ist – für die mittelfristige Überwachung und die vorausschauende Wartung („Predictive Maintenance“) reichen die wartungsfreien otego-Generatoren aber aus und finden bereits viele Interessenten.

Die kommenden Monate werden für die vier jungen otego-Gründer mit ihrem herausragenden Spezialwissen viel Arbeit und jede Menge Herausforderungen bereithalten. Gerade bei dem Schritt in Richtung Massenfertigung hat das Team aber bereits Unterstützung aus der Industrie und aus dem Kreis der künftigen Pilotkunden gewonnen. So könnte die Massenfertigung 2018 genau rechtzeitig zum starken, erwarteten Marktwachstum kommen: Bis 2023 soll der Thermogeneratoren-Markt von heute 100 Millionen auf 900 Millionen US-Dollar anwachsen. Und eine Erfindung aus Karlsruhe soll dabei eine entscheidende Rolle spielen.

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Speicher aus Spezialbeton: für solare Wärmenutzung und Stromerzeugung

Das norwegische Energieunternehmen EnergyNest hat einen Wärmespeicher für die Industrie entwickelt, der mit Beton als Speichermedium arbeitet. Die so gespeicherte Wärme lässt sich vielfältig nutzen: als Prozesswärme, zur eigenen Stromerzeugung und zur Stabilisierung ganzer Stromnetze. Unterm Strich steigt so die Energieeffizienz signifikant.

Betonspeicher von EnergyNest20.06.2016. Seit 2015 läuft die Bewährungsprobe für den EnergyNest-Pilotspeicher TES im Sonnenwärmekraftwerk „Beam Down“ im klimaneutralen Stadtprojekt Masdar City in der Nähe von Abu Dhabi. „Ich habe viele Energiespeicher genau studiert – und der thermische Speicher von EnergyNest erfüllt exakt unsere Erwartungen“, sagt Dr. Steve Griffiths, Vizepräsident für Forschung am Masdar Institut.

Was den Betonspeicher TES so innovativ macht, basiert auf seiner speziellen Zusammensetzung, die in Zusammenarbeit mit dem Unternehmen HeidelbergCement entwickelt wurde¬. Er besteht aus 75 Prozent Quarz und 25 Prozent weiteren Additiven. Das lässt den Beton laut EnergyNest sehr kompakt werden. Im Innenbereich enthält der Speicher Karbonstahlröhren, durch die im Falle von „Beam Down“ in Masdar City heißes Thermoöl fließt, das von einem kleinen Solarkraftwerk mit einer Leistung von 100 Kilowatt erhitzt wird. Der Beton speichert die Wärme über viele Stunden, um sie später in sonnenarmen Stunden zur Stromerzeugung zu nutzen.

Die Wärmeträgerflüssigkeit hat bis zu 160 bar Druck und ein einziges Speichermodul besitzt eine Kapazität von zwei Megawatt thermisch. Aufgrund des skalierbaren Aufbaus kann TES nach Angaben des Herstellers problemlos bis in den Gigawattbereich speichern, indem einfach weitere Betonklötze aufgestellt werden. Beim Aufheizen dehnt sich der Spezialbeton ähnlich stark aus wie der Stahl der Wärmetauscherröhren. Risse werden dadurch vermieden. EnergyNest prognostiziert eine Speicherlebensdauer von mindestens 50 Jahren.

Doch der TES punktet laut EnergyNest auch bei den Kosten: Bereits bestehende alternative Wärmespeichertechnologien, wie flüssige Salze oder Redox-Flow-Batterien, sind im Vergleich ungleich teurer. So liegt der Betonspeicher bei Installationskosten von 25 US-Dollar pro kWh – das entspricht etwa der Hälfte von Wettbewerbern. Die Betriebskosten machen aufgrund des starren Aufbaus des Speichers sogar nur ein Fünftel aus.

Ein weiteres Plus: Der Speicher bietet großes Potenzial zur Eigenstromerzeugung und Kraft-Wärme-Kopplung. Hier könnten Gesamtwirkungsgrade der Wärmespeicherung von bis zu 90 Prozent erreicht werden. Spitzenlastbedarfen wird mit einer eigenen Turbine und kleinem Stromgenerator begegnet.

Momentan laufen bei EnergyNest Vorbereitungen zu weiteren Praxistests des Betonspeichers: in drei solarthermischen Kraftwerksprojekten in den USA und im Mittleren Osten, bei einem Windparkbetreiber, der seinen überschüssigen Strom im TES zwischenspeichern will und bei einem deutschen Zementunternehmen, das seine Energieeffizienz mit gespeicherter Prozesswärme erhöhen möchte.

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