Die Renaissance des Dampfspeichers

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Die Effizienz einer Dampfmaschine ist vielen wahrscheinlich noch aus dem Physik Unterricht bekannt. Eine Dampfmaschine hat einen um ein vielfaches höheren Wirkungsgrad als, z.B. ein Otto oder ein Dieselmotor. Trotzdem ist die Technik, außer im historischen Bereich, bei Dampfschiffen, fast völlig aus unserem Industrie-Alltag verschwunden.

Die Energiewende kann nun auch einer solch alten Technologie zur Renaissance verhelfen. Ein australisches Start Up will einen günstigen Dampf-Pufferspeicher für Solarstrom bauen.


Vor etwa 100 Jahren hat der Ingenieur Johannes Carl Ruths aus Schweden den Dampfspeicher erfunden. Nachdem der Vorratsbehälter für Energie lange Zeit in Vergessenheit geraten war, könnte nun eine Renaissance bevorstehen. Ein australisches Startup will ihn als günstigen Solarstromspeicher nutzen.

80% günstiger als herkömmliche Speicherlösungen

Das in Kalifornien ansässige Unternehmen Terrajoule aus Australien will den Dampfspeicher nutzen. Sonnenstrom soll so auch nachts zur Verfügung stehen. Dabei will Terajoule einen Preis von 100 US-Dollar je Kilowatt Speicherleistung garantieren. Das sind nicht einmal 20 Prozent dessen, was Batteriespeicher derzeit kosten. Die erste der Anlagen befindet sich auf einer Farm im Central Valley, Kalifornien.

Insgesamt soll eins der Kraftwerke pro Stunde 20.000 Kilowattstundenerzeugen können. Dies entspricht in etwa dem Verbrauch, den fünf Vier-Personen-Haushalte in einem Jahr verursachen. Um die Wärme aufzunehmen, setzen die Entwickler auf Parabolspiegelrinnen. Sie konzentrieren das Sonnenlicht auf ein Rohr. Das durch die Brennlinie verlaufende Wasser wird darin erhitzt und verdampft.

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Die Dampfmaschine 1924 mit dem großen Riemenscheiben-Schwungrad und hinten links der Generator. © Gaswerksfreunde Augsburg e.V.

Renaissance der Dampfmaschine

Der durch Solarthermie so erzeugte Dampf treibt nun keinen modernen Generator an, sondern einen alten Dampfmotor, wie er aus alten Lokomotiven bekannt ist. Derzeit befindet sich auf der Farm in Kalifornien eine Anlage aus den 1930er Jahren. „Mit modernen Dampfturbinen geht es nicht“, sagt Terrajoules Chefingenieur Robert Mierisch.

Dass liegt daran, dass der Dampf aus dem Sonnenkraftwerk nicht heiß genug ist, um eine Turbine anzutreiben, erst recht nicht der, der aus dem Speicher kommt.

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Solarkraftwerk mit Speicher des australischen Unternehmens Terajoule.

Ein Teil des Dampfes, der unter Sonneneinstrahlung entsteht, wird via Dampfmaschine über den angeschlossenen Generator direkt in Strom umgewandelt. Ein anderer Teil landet im Speicher. Das ist ein gewaltiger druckdichter Behälter, der weitgehend mit Wasser gefüllt ist. Eingeleiteter Dampf erwärmt das Wasser auf eine Temperatur von 135 Grad Celsius und mehr. Da der Druck im Speicher ansteigt, bleibt das Wasser trotzdem flüssig.

Technik seit 300 Jahren optimiert

Bei abendlichem und nächtlichem Strombedarf wird das Ventil des Speichers geöffnet. Das überhitzte Wasser verwandelt sich zurück in Dampf, der wiederum die Dampfmaschine antreibt.

Bei dem historischen, in Kalifornien installierten Aggregat, handelt es sich um ein Gerät, das seit Jahrzehnten nicht mehr in Betrieb war. Aber, der Vorteil sei, sagt Mierisch: „Es handelt sich um eine Technik, die 300 Jahre lang optimiert worden ist, sie ist ausgereift.“ Ebenso wie der Dampfspeicher. Darin gehen bei der Umwandlung von Dampf in Wasser und zurück gerade mal zwei Prozent der Energie verloren.

In sonnenreichen Regionen sollen diese Kraftwerke jetzt Dieselgeneratoren ersetzen. Sie amortisieren sich innerhalb von drei bis sechs Jahren, sagt Terajoule.

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Zur Webseite von Terajoule Energy >>

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