Prof. Dr.-Ing. Wilfried Zörner
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31.12.2022

Durch die wissenschaftlichen Arbeiten im Vorhaben wurde die Kompetenz des ZE (InES - Institut für neue Energie-Systeme an der TH Ingolstadt) vertieft, was als Grundlage für die Anbahnung weiterer Forschungsvorhaben genutzt werden kann. Die moderne Dampfspeicherung kann am InES weiter entwickelt werden und kann so das Potential entfalten, zu einem relevanten Baustein der Energiewende zu werden. Der zügige Ausbau im Bereich der Solarindustrie, aber auch der Bioenergie insgesamt, wird die Nutzbarmachung weiterer Speicherkapazitäten für fluktuierenden Strom und Wärme nötig machen, was eine hohe Relevanz der erarbeiteten Erkenntnisse bedeutet. In Neubaugebieten mit entsprechendem neu zu erschaffendem Stromnetz wird es, vor allem nach der Verabschiedung des Gebäude-Energie-Gesetzes und dem zukünftigen Gesetz zur kommunalen Wärmeplanung, neue Bewertungsmaßstäbe bei der Einbindung in Bestandsnetze geben. Dies wird die Schaffung von Speicherkapazitäten nötig machen und möglicherweise Kombi-Kraftwerke aufgrund Ihrer hohen Effizienz in den Fokus rücken.

Im Forschungsprojekt KomBio-Speicher soll der Einsatz eines innovativen Dampfspeichersystems zur Flexibilisierung eines Biomasse Heizkraftwerkes untersucht werden. Für die allgemeine Einsatzfähigkeit dieser Speichersysteme wird ein Lastenheft erstellt welches Restriktionen und Anforderungen von Strom-netz/-markt, Biomasse HKW und Speichersystem zusammenfasst. Vorerst soll das Speichersystem in der Simulationsumgebung MATLAB/Simulink aufgebaut und theoretisch untersucht werden. Hier liegt der direkte Fokus auf der Leistungsfähigkeit und der Betriebsweise des Speichersystems sowie die Wechselwirkungen mit Biomasse HKW und dem übergeordneten, lokalen Energiesystem. Zur Validierung dieser Untersuchungen wird am Biomasse Heizkraftwerk Pfaffenhofen ein stark verkleinerter Testspeicher aufgebaut. An diesem Speicher werden die grundsätzliche Funktionsweise und die Speicherkapazität untersucht. Auf Basis der erlangten Erkenntnisse können die Simulationsmodelle parametriert werden um den realen Betrieb besser nachbilden zu können. Der Testaufbau beinhaltet nur das Speichersystem ohne Nachverstromungseinrichtungen. Eine wirtschaftliche Nutzung und ein flexibler Betrieb des Kraftwerkes sind mit diesem Aufbau nicht möglich. Im Rahmen des AP 4 werden verschiedene Betriebsregime für den flexiblen Betrieb des Kraftwerkes entwickelt. Diese sollen die verschiedenen Betriebsweisen bezogen auf Markt und Netz darstellen. Diese Betriebsweisen sind in die Speichersteuerung zu integrieren. Diese Betriebsregimes sollen auch teilweise am Testspeicher untersucht werden. Ein Hybridbetrieb des Speichers als Hybridspeicher zur Sektorenkopplung soll an dieser Stelle auch untersucht werden.