Heat 2 Power:
Neue Thermospeicher-Technologie []

Konkurrenzprodukt 1: Betonspeicher

Der Speicher besteht aus einem Bündel horizontal angeordneter Wärmetauscherz­ylinder aus Spezialbeton mit einem Durchmesser von ca. 25 cm. Im Innern jedes Zylinders befinden sich 2 parallele U-förmige Stahlrohre. Zur Entnahme der gespeicherten Wärme wird die Strömungs­richtung umgekehrt. Ein 20ft Modul kann bis zu 1.5 MWh speichern.

Vorteile:

• Einfache modulare Konstruktion

Nachteile:

• Begrenzter Temperaturbereich bis 400°C, daher hauptsächlich zur Erzeugung von Prozess­wärme vorgesehen
• zur Stromerzeugung ist die Auskoppelung von Wärme auf ein Zweitmedium erforderlich
• kein kontinuierlicher Betrieb, sondern Wechsel zwischen "rein - raus"
• Wärme im zurückkehrenden Fluidstrom nicht zur Strom­erzeugung nutzbar

Konkurrenzprodukt 2: Lavagestein-Speicher

Ein Behältnis beherbergt eine Schüttung aus Lavagestein, die zur Aufheizung mit heisser Luft durchströmt wird. Zur Entnahme der gespeicherten Wärme wird die Strömungs­richtung umgekehrt und auf einen Kreislauf mit Dampf­erzeugungs­anlage mit nachgeschalteter Turbine gewechselt.

Herstellerangaben: Durch die eingespeicherte Wärme können über eine Dampfturbine über einen Zeitraum von 24 Stunden 1,5 MW elektrische Energie erzeugt werden.

Vorteile:

• Billiges Speichermaterial
• einfach skalierbar
• unterirdische Installation möglich

Nachteile:

• Relativ geringer nutzbarer Temperaturbereich
• Gas sucht sich den Weg des geringsten Strömungswiderstandes, daher Toträume und ungleiche Temperatur­verteilung
• zur Stromerzeugung ist die Auskoppelung von Wärme auf ein Zweitmedium erforderlich
• kein kontinuierlicher Betrieb, sondern Wechsel zwischen "rein - raus"
• Wärme im zurückkehrenden Fluidstrom nicht zur Stromerzeugung nutzbar
• Keine konstante Energieabgabe an nachgeschaltete Wärmekraft­maschine, da Temperatur im Speicher bei Entladung kontinuierlich abnimmt
• grossvolumig
• Staub (Abrieb aus Schüttung) im Umluftkreislauf, darum (Hochtemperatur-)Filter erforderlich

Konkurrenzprodukt 3: Metallkörper

Über eine Widerstandsheizung wird eingespeister Strom in Wärme umgewandelt, die über einen Gaskreislauf in den Speicherkern aus Stahlelementen gelangt. Die gespeicherte Wärme gelangt über denselben Gaskreislauf zu einem Wärmetauscher, der Prozesswärme oder Prozessdampf ausspeist.

Vorteile:

• Hohe Speicherdichte
• teures, aber wertbeständiges Speichermaterial
• modulare Konstruktion

Nachteile:

• Begrenzter Temperaturbereich, daher hauptsächlich als Wärmelieferant einsetzbar. Mit grösseren Anlagen kann auch Strom produziert werden.
• zur Stromerzeugung ist die Auskoppelung von Wärme auf ein Zweitmedium erforderlich
• Wärme im zurückkehrenden Fluidstrom nicht zur Stromerzeugung nutzbar
• Keine konstante Energieabgabe an nachgeschaltete Wärmekraft­maschine, da Temperatur im Speicher bei Entladung kontinuierlich abnimmt

Konkurrenzprodukt 4: Granulatspeicher

Spezialgranulat wird von heisser Luft durchströmt und heizt sich bis 1300°C auf. Zur Entnahme der gespeicherten Wärme wird die Strömungsrichtung umgekehrt.

Vorteile:

• Hohe maximale Speichertemperatur
• Modularer Aufbau
• Hohe Energiedichte

Nachteile:

• Gas sucht sich den Weg des geringsten Strömungswiderstandes, daher Toträume und ungleiche Temperaturverteilung
• zur Stromerzeugung ist die Auskoppelung von Wärme auf ein Zweitmedium erforderlich
• kein kontinuierlicher Betrieb, sondern Wechsel zwischen "rein - raus"
• Keine konstante Energieabgabe an nachgeschaltete Wärmekraft­maschine, da Temperatur im Speicher bei Entladung kontinuierlich abnimmt
• Staub (Abrieb aus Schüttung) im Umluftkreislauf, darum (Hochtemperatur-)Filter erforderlich

Konkurrenzprodukt 5: Keramik-Formsteine

Elektrische Widerstandsheizungen befinden sich in einer strukturierten Anhäufung von Keramikformsteinen und heizen diese durch Strahlung auf. Zur Entnahme der gespeicherten Wärme gibt es einen Umluft-Kreislauf, der zur Dampferzeugung für eine Turbine dient.

Vorteile:

• Sehr hoher nutzbarer Temperaturbereich
• kontinuierlicher Betrieb (gleichzeitige Be- und Entladung) möglich

Nachteile:

• zur Stromerzeugung ist die Auskoppelung von Wärme auf ein Zweitmedium erforderlich
• elektrische Aufheizung im Inneren des Speichers, daher keine Nutzung von Abwärme möglich
• Hoher Strömungswiderstand im Speicher
• Komplexer Aufbau
• Konstante Energieabgabe an nachgeschaltete Wärmekraft­maschine nur durch hohen Regelaufwand oder paralles Nachheizen möglich

Sonstige Konkurrenzprodukte

Zahlreiche weitere vergleichbare Technologien .....

Ihr gemeinsamer Hauptfehler: Erst das Speichermaterial auswählen, dann das Layout der Anlage festlegen

Nachteile:

Die Prinzipien und ihre Nachteile folgen dem gleichen Schema wie die bereits oben genannten...

Hinweis: Nachfolgende Turbinen benötigen für den Betrieb mindestens 300°C. Nur Wärme, die von Speichern zwischen 300°C und T_max bereitgestellt wird, kann zur Stromerzeugung genutzt werden. Wärme unter 300°C kann nur als Prozesswärme genutzt werden. Der nutzbare Anteil der gespeicherten Wärme ist daher gering, die Wirkungsgrade der bestehenden Technologien sind im Allgemeinen schlecht. Deshalb ist diese Technologie noch nicht weit verbreitet.

Die behaupteten Wirkungsgrade der tatsächlichen Anbieter beziehen sich auf Strom + Wärme, was nur ein Marketingtrick ist. Darüber hinaus berücksichtigen diese trickreichen Berechnungen nicht, dass die Wärmeversorgung zyklisch und nicht kontinuierlich erfolgt.