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Stadtwerke Münster heizen mit überschüssigem Windstrom

 

Die Stadtwerke Münster setzen auf die Power-to-Heat-Technologie und nutzen damit überschüssigen Windstrom, den das Netz nicht aufnehmen kann. Er wird einem Elektrodenkessel in Wärme umgewandelt und so energetisch genutzt. Schwankungen im Stromnetz können mit diesem Zwischenspeicher ausgeglichen werden.

Immer häufiger werden Windenergieanlagen abgeregelt. Die Betreiber werden für den Ausfall entschädigt, die Kosten werden über die Netzentgelte auf die Verbraucher umgelegt. Rund 250 Millionen Euro waren das allein im ersten Halbjahr 2015. Abhilfe können Speicherlösungen schaffen, die den überschüssigen Strom aus Erneuerbaren Energien aufnehmen und so die teuren Abschaltungen vermeiden. Technologien dafür gibt es. Bisher haben jedoch erst wenige Speicherlösungen die notwendige technische Reife zu wettbewerbsfähigen Kosten erreicht. Sogenannte „Power-to-Heat“-Anlagen, wie Fachleute die Wärmeerzeugung mit Strom nennen, lassen sich angesichts der Systembedingungen nur schwer wirtschaftlich betreiben, sagen Experten. Stadtwerke entwickeln sich unterdessen als Vorreiter der Technik, die vom Prinzip einem großen Tauchsieder ähnelt: Insgesamt rund 25 Power-to-Heat-Stadtwerke-Anlagen sind bundesweit installiert.

Eine der größten Stromspeicherlösungen haben die Stadtwerke Münster in Betrieb genommen: Ein neuer Elektrodenkessel mit 22 Megawatt Leistung nutzt jetzt überschüssigen Windstrom aus der Region, um als Ergänzung des bestehenden Gas- und Dampfturbinen-Heizkraftwerks Wasser für die Fernwärmeversorgung zu erzeugen. Die technische Innovation ähnelt vom Prinzip einem großen Kochtopf: Der Kessel beinhaltet mehrere Elektroden, zwischen denen der Strom fließt, der das Wasser erhitzt. Anschließend wird es wie bei anderen Power-to-Heat-Anlagen in einen großen Wärmespeicher geleitet, der an das Gas- und Dampfturbinen-Heizkraftwerk (GuD-HKW) der Stadtwerke angeschlossen ist, das Strom und Fernwärme in Kraft-Wärme-Kopplung erzeugt. In dem Wärmespeicher, der einst zur Einlagerung von Kohle genutzt wurde, werden heute bis zu acht Millionen Liter Wasser für das Fernwärmenetz der Stadt gespeichert.

Windstrom trotz Überangebot nutzbar machen
„Die Inbetriebnahme des Elektrodenkessels ist ein weiterer Beitrag der Stadtwerke zur Energiewende in Münster“, erklärt Dr. Dirk Wernicke, technischer Geschäftsführer der Stadtwerke Münster. „Er ermöglicht es uns, die vom Wetter abhängige Einspeisung von Erneuerbaren Energien intelligent in unser Fernwärmesystem zu integrieren und so zeitversetzt nutzbar zu machen“. Das Konzept: Der etwa fünf Tonnen schwere Elektrodenkessel kann in 30 Sekunden aktiviert werden. Innerhalb von fünf Minuten erreicht er seine volle Leistung. Weil er so kurzfristig zu- und abschaltbar ist, kann er Schwankungen im Stromnetz – je nach wetterbedingter Einspeisungslage Erneuerbarer Energien – ausgleichen. „So können wir für die Fernwärme-Erzeugung immer dann grünen Strom nutzen, wenn ein Überangebot im Netz besteht“, sagt Markus Bieder, Leiter der Fernwärme- und Stromerzeugung der Stadtwerke Münster.

Aus Windstrom wird Sekundärregelleistung für wirtschaftlichen Betrieb
Der Elektrodenkessel kann auf diese Weise eine sogenannte Sekundärregelleistung bereitstellen, für die die Stadtwerke Münster eine Vergütung erhalten. So rechnet sich die Investition in Höhe von 1,7 Millionen Euro nicht nur ökologisch – sie ist auch wirtschaftlich sinnvoll. Über 1.000 Einsätze und etwa 300 Betriebsstunden muss der Elektrokessel seinen Dienst tun, damit sich die Anlage in fünf bis sechs Jahren amortisiert. Dass die Stadtwerke auf das richtige Pferd setzen, bestätigt eine Studie des Forschungsverbunds Acatech, die kürzlich erschienen ist. Darin bezeichnen die Forscher in einem Vergleich von 130 Systemkonstellationen die Power-to-Heat-Technologie als robuste und damit kostengünstige Option, um künftig überschüssigen Strom aus Wind- und Solarenergie für Niedertemperaturwärme zu nutzen.

Ob sich das Geschäftsmodell, negative Regelenergie bereitzustellen, rechnen wird, bleibt abzuwarten. Nicht nur, weil mehr und mehr Wettbewerber auf den Sekundärregelenergiemarkt drängen. Sinkt das aktuelle Niveau des Regelenergiepreises weiter, könnte es eng werden: Die Regelenergie-Vergütung und die Erlöse aus dem Verkauf der Wärme müssten insgesamt immer noch höher sein als die Kosten der Wärmeerzeugung und die regulatorischen Kosten für den Strombezug.

Bildnachweis: Stadtwerke Münster

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