Erdbeckenwärmespeicher liefert nachhaltige Fernwärme

In einer Zeit, in der das Heizen einen großen Teil des Energiebedarfs der Europäischen Union ausmacht, sind CO2-neutrale Lösungen von entscheidender Bedeutung. Insbesondere die Speicherung von mit Solarthermie erzeugtem Warmwasser hat das Potenzial, den CO2-Ausstoß drastisch zu reduzieren. Zur Optimierung von Fernwärmenetzwerken sind aber auch Pufferspeicher mit wöchentlichen Zyklen wichtig. VEKS, einer der führenden Fernwärmeversorger in Dänemark, speichert die überschüssige Wärme von Heizkraftwerken und Müllverbrennungsanlagen für sein Fernwärmesystem in einem neuartigen Erdbeckenwärmespeicher, der mit einer hochtemperaturbeständigen Dichtungsbahn der AGRU Kunststofftechnik GmbH ausgekleidet ist.

Zur Integration von regenerativen Energiequellen sind Speicher notwendig. Durch Pufferspeicher können Spitzenlasten kurzfristig abgedeckt werden und gleichzeitig der Betrieb von Wärmeerzeugung wirtschaftlich optimiert werden. Die Pit Thermal Energy Storage (PTES) Technologie stellt einen revolutionären Ansatz zur Energiespeicherung dar. Dabei wird in Wasser gebundene thermische Energie in einem im Erdboden ausgehobenen Becken zwischengespeichert. Das Projekt in Høje Taastrup geht jedoch noch einen Schritt weiter. Hier wird die Wärme von vier mit Biomasse betriebenen Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen und drei Müllverbrennungsanlagen zwischengespeichert und so deren Betrieb optimiert. Diese effiziente Methode ermöglicht es, das System in Høje Taastrup als Pufferspeicher mit 25 bis 30 Lade- und Entladezyklen pro Jahr einzusetzen. Dadurch können Spitzenlasten abgedeckt und Spitzenlastenanlagen eingespart werden.

PP-HTR: Hochtemperaturbeständige Dichtungsbahn

Das gigantische Erdbecken im dänischen Høje Taastrup hat ein Fassungsvermögen von 70.000 Kubikmetern Wasser. Ein wesentlicher Aspekt des Erdbeckenwärmespeichers ist seine Abdichtung. Die besonders hohe Temperatur von 90 Grad Celsius beansprucht das Material der Dichtungsbahnen, die zur Auskleidung des Erdbeckens verwendet werden. Um dieser thermischen Belastung über einen längeren Zeitraum standzuhalten und die Betriebssicherheit des Erdbeckenwärmespeichers zu gewährleisten, hat AGRU eine innovative Materiallösung auf Basis des Werkstoffs PP-HTR entwickelt. Das hochtemperaturbeständige Material wurde am Institute of Polymeric Materials and Testing (IPMT) der Johannes-Kepler-Universität Linz auf seine Temperaturbeständigkeit und Langlebigkeit geprüft. Das Institut schätzt die Lebensdauer der AGRU PP-HTR Dichtungsbahn bei 90 °C Dauertemperatur auf mehr als 25 Jahre ein. Die Firma G quadrat GmbH installierte die hochtemperaturbeständige AGRU-Dichtungsbahn für die Beckenauskleidung fachmännisch. Es wurde auch eine provisorische, schwimmende Abdeckung installiert, bis die Grube gefüllt war. Anschließend wurde diese demontiert und durch die hochtemperaturbeständige AGRU PP-HTR-Dichtungsbahn ersetzt. Sie dient als schwimmende Basis für die darauf aufgebaute wärmeisolierende Abdeckung. Ein Leckage-Kontrollsystem garantiert während der Installation eine flächige Dichtheit und die durchgängige Überwachung des Speichers während seiner gesamten Lebensdauer.

Klimaneutrale Zukunft

Mit einer Lade- und Entladungsleistung von 30 MW und einer Speicherkapazität von 3.300 MWh trägt der Erdbeckenwärmespeicher wesentlich zur Effizienz und Nachhaltigkeit der Wärmeversorgung bei. Die Anlage liefert einen jährlichen Wert von 6-7 Millionen DKK zum Fernwärmenetz des gesamten Kopenhagener Großraums und leistet einen entscheidenden Beitrag zur Dekarbonisierung. Bislang ungenutzte Abwärme durchläuft einen weiteren Lebenszyklus, indem sie zwischengespeichert und zum Heizen verwendet wird. Der Erfolg dieses Projekts zeigt das große Potenzial der PTES-Technologie als kosteneffiziente und nachhaltige Lösung zur Verbesserung der Energieeffizienz und zur Reduktion von CO2-Emissionen.