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Das Thermal-Energy-Storage-System (TES, Thermischer Energie Speicher) ist ein rechteckiger Kasten in Modulbauweise. Wie bei einem Legobausatz lassen sich die Speicherbausteine einfach aufeinander setzen, um die gewünschte Speicherenergie zu vervielfachen. Ein Modul kann dabei bis zu zwei Megawattstunden Energie speichern.

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© HeidelbergCement (Steffen Fuchs).

Ausgabe 01/19Thema: Identifikation

Energie „out of the Box“

Innovative Speichermodule mit Spezialbeton Heatcrete

Im Sommer angenehm kühl, im Winter wohlig warm – Beton ist aufgrund seiner hohen Materialdichte ein hervorragender Wärmespeicher. Das weiß auch das norwegische Start-up EnergyNest, das in Kooperation mit HeidelbergCement ein neues thermisches Energiespeichersystem auf den Markt gebracht hat.

Die Mehrheit der Deutschen hält die Energiewende für eine gute Sache – die Verpflichtungen zum Klimaschutz und gegenüber den nachkommenden Generationen sollen ihrer Meinung nach erfüllt werden. Das ist wichtig, denn die Wende kann nur dann gelingen, wenn sie von der Bevölkerung mitgetragen wird, wenn sie sich damit stark identifiziert und sie damit akzeptiert.

Zum Erfolg fehlen bisher allerdings innovative und kluge Zukunftstechnologien, die eine bestechende Idee als Ausgangspunkt haben – so wie das neue thermische Energiespeichersystem, das das norwegische Start-up EnergyNest in Kooperation mit ­HeidelbergCement auf den Markt gebracht hat.

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Nahaufnahme eines frisch betonierten Thermal-Energy-Storage-System

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© HeidelbergCement (Steffen Fuchs).

Dieses bietet im Vergleich zu anderen Speichermedien wie Batterien oder Salzspeichern einen einfachen und kostengünstigen Weg, erzeugte Energie dauerhaft zu speichern. „Im Prinzip funktioniert das System ähnlich wie bei heißen Steinen in der Sauna“, erklärt Dr. Volker Klapperich, Produktmanager Spezialtiefbau bei HeidelbergCement. „Wärme wird ein- und wieder ausgeleitet.“ Konkret: Jedes Speichermodul ist durchzogen von einem Geflecht aus Stahlrohren, in das unter enormem Druck Thermoöl oder Wasserdampf mit einer Temperatur von bis zu 450 Grad Celsius eingeleitet wird. Die Stahlrohre sind in den von HeidelbergCement entwickelten hochwärmeleitfähigen Spezialbeton Heatcrete eingebettet. Dank der guten Wärmeleitfähigkeit der Stahlrohre und des Spezialbetons geht die Wärme innerhalb weniger Stunden auf den Beton über, der sich dadurch auf mehrere 100 Grad Celsius aufheizt. Später kann wieder Thermoöl oder Wasserdampf – abgekühlt auf niedrigere Temperaturen – durch die Röhren geleitet werden. „Dabei gibt der erhitzte Spezialbeton seine gespeicherte Wärme an das Wärmemedium ab und heizt es auf“, so Klapperich. „Heatcrete bleibt auch bei hohen Temperaturen bis zu 450 Grad Celsius chemisch stabil. Sein Vorteil ist die hohe Biege- und Zugfestigkeit, mit der das Material den wiederkehrenden Spannungen durch ständige Erhitzung und Abkühlung standhält, und seine ausgesprochen hohe Wärmekapazität, wodurch viel Wärme gespeichert werden kann.“

„Heatcrete bleibt auch bei hohen Temperaturen bis zu 450 Grad Celsius chemisch stabil.“

Dr. Volker Klapperich

Ganz aktuell hat EnergyNest sein erstes thermisches Batteriemodul vorgestellt, das in dem neuen Fertigungszentrum in Europoort, Rotterdam, auf dem Gelände des Partners Mebin, einem Tochterunternehmen von HeidelbergCement, produziert wurde. In Kooperation mit dem italienischen Energiekonzern Enel soll der erste Speicher nun unter realen Bedingungen in Wärmekraftwerken getestet werden. Künftig produziert Mebin den modularen Wärmespeicher für EnergyNest vor Ort aus lokalen und recycelbaren Materialien und beschickt von Rotterdam aus ganz Europa. Gemäß des Prinzips „Plug and Operate“ werden die Speichermodule fertig montiert geliefert und müssen am Bestimmungsort nur noch angeschlossen werden.

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Betonage des Speichermoduls

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© HeidelbergCement (Steffen Fuchs).

Bei der Renovierung eines alten Bauernhauses in Italien fachte ihn schließlich der Umgang mit Terracotta wieder an, er vertiefte sich in das Schichten und Ordnen von Abbruchmaterial und entdeckte den Reiz des sinnbefreiten Verlegens von Fliesen auf baulichen Alltagsgegenständen wie Abflussrohren aus Beton.

Nun war der Sprung zur Kunst am Bau nicht mehr weit. Gewonnene Wettbewerbe, Ausstellungen in der Architekturgalerie München oder bei Aedes in Berlin ergaben sich. Für einen Lichtschacht in der Bibliothek in Lörrach schuf Seliger einen 20 Meter hohen, achteckigen, weiß gefliesten Kegel. „Immer schon habe ich experimentell gearbeitet, nun entwickelten sich organisch geformte Skulpturen, die ich zeigen wollte“, so der Künstler. Seit jener Zeit realisiert er große, raumgreifende Arbeiten, die er in seinem Atelier, einem ehemaligen Elektrizitätswerk in Freiburg, erschafft. Durch die Statik bedingt entstanden turmartige Gebilde, kegel- oder kuppelförmig, immer horizontal geschichtet. „Die Kuppeln erfordern radiale Schichtungen, die Erkenntnisse über ihren Aufbau entstehen aus dem Experimentellen heraus“, erläutert er. „Ich hatte diese künstlerische Arbeit jahrelang im Kopf, ich wollte dort hingehen, wo das Material ist und vor Ort etwas aufbauen. So entstanden auf Bauschutthalden entlang der A5 seine ersten Türme, die er ohne Werkzeug, ohne Gerüste, gerade so hoch, wie die Arme reichten, aufgebaut hat. „Die LKW-Fahrer haben den Schuttberg behutsam umfahren. Sie haben sich dafür interessiert, was ich so akrobatisch aus dem Schotter, den sie transportierten, schuf. Sie waren wirkliche Kunstliebhaber, mein erstes ernstzunehmendes Publikum.“

Conny Eck
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