EINZIGARTIGER HYBRIDSPEICHER IM KRAFTWERK HASTEDT

Die Erzeugungssparte des Bremer Energiedienstleisters swb hat einen 15 Megawatt (MW) Batteriespeicher, kombiniert mit einer Power-to-Heat-Anlage gebaut. Das Hybridregelkraftwerk, kurz HyReK, koppelt die beiden Sektoren Strom und Wärme und ist in der Lage, Systemdienstleistungen für den Strommarkt und mögliche überschüssige Stromproduktion in Form von Wärme für die Fernwärmeversorgung bereitzustellen. Beide Eigenschaften sind im Zuge der fortschreitenden Energiewende von großer Bedeutung. Diese Form der Sektorenkopplung stellt eine Neuheit dar und ist nun durch die swb erstmalig großtechnisch umgesetzt worden. Die elektrische Regelleistung kann sowohl in dem Lithium-Ionen-Batteriespeicher gespeichert werden, als auch über einen Elektrokessel in heißes Wasser für den Fernwärmekreislauf umgewandelt werden. Das in Teilen notwendige Nachladen der Batterie für die positive Regelleistungserbringung erfolgt effizient über das vorhandene Heizkraftwerk Hastedt. Diese Nachladestrategie bildet einen weiteren Innovationsaspekt des Gesamtprojektes.
Zwischen dem Elektrokessel, der wie ein Tauchsieder funktioniert, und dem Batteriespeicher arbeitet eine zum Patent angemeldete Umschalteinrichtung der Firma AEG Power Solutions, die nicht anderweitig am Markt verfügbar ist. Die Zusammenschaltung von Erhitzer und Lithium-Batterie, die von Leclaché bereitgestellt wurde, über den zum Patent angemeldeten "Schalter" der AEG Power Solutions auf der Gleichstromseite ist neu an diesem Konzept des Hybridregelkraftwerks. Der Initialgedanke zu diesem HyReK, wie es bei swb gebaut wurde, kam Projektingenieur Ewald Röben auf der Messe „Energy Storage Europe“ am AEG-Stand, die für diese zum Patent angemeldete Idee eine konkrete Anwendung suchten. Die Verbindung des HyReK mit den bestehenden Anlagen am Standort – Kraftwerksblock 15, Wärmespeicher sowie die Anbindung an das Fernwärmenetz des Bremer Ostens – wird durch eine leittechnische Systemintegration sichergestellt, die swb hausintern programmiert hat. Beide Systeme werden als eine Einheit gesteuert, um den erforderlichen bidirektionalen Stromfluss, zum oder vom Netz, zu gewährleisten, um damit die Frequenz und letztendlich das elektrische Netz zu stabilisieren. Mit dem System ist die Vermarktung von 15 MW Primärregelleistung am Regelenergiemarkt möglich.

HyReK ist ein anerkanntes Forschungsprojekt
Durch die Bewilligung des Förderantrags durch das Bundeswirtschaftsministerium wird die Beforschung der effizienten Betriebsführung und Potenzialentwicklung für neuartige Systemdienstleistungen zukünftiger Netze bei swb ermöglicht. In einer Kooperation mit AEG PS und dem DLR in Oldenburg wird das HyReK zu einem wichtigen Baustein für die Energiewende weiterentwickelt, für den die Bewilligung einer hohen sechsstelligen Fördersumme einher gegangen ist. Bei einer Gesamtinvestition von mehr als 10 Millionen Euro fällt das schon ins Gewicht. „Uns hat das extrem beruhigt", erklärt Werner Hölscher, Leiter des Bereichs Anlagenservice bei swb Erzeugung. "denn wir haben dadurch schwarz auf weiß, dass wir etwas Einmaliges, was Besonderes am Standort Hastedt gebaut haben. Das ist für uns alle aufregend. Die Förderung unterstützt uns da sehr und mindert das sonst zu hohe unternehmerische Risiko für derartig innovative Konzepte.“
Die wissenschaftliche Begleitung des Forschungsprojekts liegt in der Hand des Oldenburger Instituts für vernetzte Energiesysteme, einer Einrichtung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). Die Forscher wollen zeigen, wie das neuartige Kraftwerkskonzept durch innovative Betriebsführungsstrategien optimal betrieben werden kann. Zudem stehen neue Anwendungskonzepte im Fokus, da eine solche Kombination perspektivisch in der Lage ist, herkömmliche CO2-emittierende Kraftwerke aus der Regelleistungsbereitstellung durch den Einsatz erneuerbarer Energien abzulösen. „Durch die Beteiligung am HyReK-Projekt haben wir die Möglichkeit, die neuen Bausteine unserer zukünftigen Energieversorgung aus wissenschaftlicher Sicht aktiv mitzugestalten.“ erläutert DLR-Projektleiter Theys Diekmann.
Für Hölscher und swb ist mit Hyrek aber noch lange nicht das Ende der Entwicklungen erreicht. So prüft man aktuell in Bremen Speicherlösungen für Windenergieanlagen oder eine Notstrom-Versorgung.