Speicher-Highlights Platz 6: Kältespeicher im Kühlschrank hilft Lasten zu verschieben

22. Februar 2019 - 8 minutes read

Die Konferenz und Fachmesse Energy Storage Europe steht vor der Tür und pv magazine präsentiert die zehn wichtigsten Entwicklungen auf dem Gebiet. Die Energy Storage Highlights wurden von einer unabhängigen Expertenjury ausgewählt. Ein bis zwei Gigawatt des deutschen Stromverbrauchs ließen sich täglich verschieben, wenn jeder zweite Kühlschrank mit einem thermischen Speicher und einem Internetanschluss ausgerüstet wäre. Forscher des ZAE Bayern haben ein solches Gerät entwickelt.Kühlschränke, Kühl-Gefrierkombinationen und Tiefkühltruhen sind Verbraucher, die übers Jahr gesehen einen nicht unerheblichen Posten auf unserer Stromrechnung ausmachen und das, obwohl sie in den letzten Jahren immer sparsamer geworden sind. Sie benötigen am Tag in regelmäßigen Abständen Strom, um ihre Temperatur zu halten, aber das muss nicht immer exakt zu dem Zeitpunkt sein, den sich das Kühlgerät aussucht. Deshalb waren Kühlschränke schon häufiger im Blick von Forschern und Entwicklern, die die Leistungsaufnahme steuern wollten, um sie dem verfügbaren Solarstromangebot anzupassen. Doch trotz der Trägheit, mit er sich die Temperatur verändert, ließ sich die Last nur wenig verschieben, denn die Qualität der Lebensmittel leidet auch durch schwankende Temperaturen.
Anlässlich der Energy Storage Europe, die vom 12. bis 14. März 2019 in Düsseldorf stattfindet, hat pv magazine innovative Speichertechnologien der Aussteller von anerkannten Branchenexperten bewerten lassen. Das vollständige Ranking und die Kriterien stellen wir in der pv magazine energy + storage Sonderausgabe vor, die in Kooperation mit der Messe Düsseldorf erscheint. Bis zur Messe veröffentlichen wir sukzessive die Produkte und Projekte, die es auf die ersten zehn Plätze geschafft haben. Die öffentliche Preisverleihung für die Energy Storage Technology Highlights findet am 13. März auf der Energy Storage Europe in Düsseldorf statt. Wir freuen uns, Sie ab 10 Uhr auf dem ESE-Forum in Halle 8b zu treffen.
Forscher vom ZAE Bayern haben deshalb einen neuen Ansatz entwickelt. Sie haben eine Kühl-Gefrierkombi mit einem thermischen Speicher aus einem Phasenwechselmaterial ausgestattet. Dieses besteht aus einer Salzlösung, ein sogenanntes Phasen-Wechsel-Material, das bei etwa -20 Grad Celsius gefriert und die Temperatur im Kühlschrank konstant hält, während der Strom für mehr als sieben Stunden abgeschaltet werden kann. Das bedeutet, der Kühlschrank könnte beispielsweise über Nacht Strom sparen und dann bei Sonnenschein wieder nachladen. Oder die Verbraucher werden vom Netzbetreiber aus den Spitzenlastzeiten herausgehalten. Der Speicher benötigt im Demonstrationsgerät fünf Stunden, um wieder vollständig zu gefrieren. Solch ein Speicher ist vergleichsweise günstig in der Anschaffung, leidet aber wie auch andere Speicher unter Wirkungsgradverlusten und Selbstentladung. Benötigte der Kühlschrank ohne Speicher etwa 900 Wattstunden pro Tag, steigt der Bedarf mit Speicher auf 1,2 Kilowattstunden. Wärmeverluste an die Umgebung führen dazu, dass sich das Phasenwechselmaterial auch dann langsam entlädt, wenn die Last nicht verschoben wird. Hochrechnungen des ZAE Bayern zeigen aber, dass sich Lasten von ein bis zwei Gigawatt verschieben ließen, wenn nur die Hälfte aller Kühlschränke mit einem eigenen Speicher ausgerüstet wären.
Damit die Geräte netzdienlich kühlen, müssen sie jedoch von außen steuerbar sein. Bislang mangelt es an der Kommunikationsfähigkeit der Geräte. Noch haben nur wenige Kühlschränke einen Internetanschluss und noch setzen die Hersteller oft auf proprietäre Schnittstellen. Eine Weiterentwicklung des Konzeptes könnte deshalb so aussehen, dass größere Einheiten, wie Supermärkte oder Kühlhäuser damit ausgestattet werden und so vom günstigen Solarstrom vom eigenen Dach stärker profitieren ohne in teurere Lithium-Technologie zu investieren.
Kommentare der Jury:
Rolf Heynen: “Bei der enormen Anzahl an Kühlschränken im Betrieb, hätte es gewaltige Auswirkungen, wenn man diese Last verschieben könnte, um das Netz zu stabilisieren. Das ist eine Innovation für das Gesamtsystem.”
Mark Higgins: „Das ansprechende ist, dass diese Lösung eine Verschiebung des Energieverbrauchs völlig ohne Verhaltensänderung ermöglicht.”
Florian Mayr: ”Solche Lösungen könnten zwar in Zukunft im Markt erfolgreich sein, aber derzeit ist es schwierig, dem einen Geldwert zuzumessen.“

Die Jury:
Xavier Daval
Daval ist ein internationaler Solar- und Speicherexperte sowie Vorstandsvorsitzender des französischen solartechnischen Beratungsunternehmens kiloWattsol SAS, das er 2007 gegründet hat. Er ist Elektroingenieur und ehemaliger Direktor der Region EMEA für einen an der New Yorker Börse notierten Hersteller von Werkzeugen für die Elektronikindustrie. Er ist auch Vizepräsident des französischen Verbandes für erneuerbare Energien, Syndicat des Energies Renouvelables,  und dort Vorsitzender der Solarkommission und Direktor des Global Solar Council.

Logan Goldie-Scot

Goldie-Scot leitet das Energiespeicher-Insight-Team von Bloomberg NEF. Er führt die Analysen des Unternehmens zu den globalen Energiespeichermärkten durch und bietet Einblicke in Technologie, Märkte, Richtlinien und Vorschriften sowie die Wettbewerbslandschaft. Er überwacht auch die Analyse von Lieferketten.
 
Rolf Heynen
Heynen ist Direktor von Good! Neue Energie. Good! ist bekannt für den jährlichen niederländischen Solar Trend Report – der auch auf Englisch erscheint – das Solar Quarterly, die internationale Fachmesse Solar Solutions und die Solar Business Day Konferenz. Good! ist außerdem in den Bereichen erneuerbare Wärme, smarte Beleuchtung und Gebäude, Energiespeicherung, Beratung, Energiemodellierung und Marktforschung tätig. Heynen hat Abschlüsse als Elektroingenieur und in Politikwissenschaft.
Mark Higgins
Higgins ist COO von Strategen, einem Dienstleistungsunternehmen, das sich auf die Marktentwicklung für ein erneuerbares Stromnetz konzentriert. Zu seinen vielfältigen Erfahrungen im Energiesektor vor Strategen gehört seine Tätigkeit als Direktor Netzbereich West bei SunEdison, als Vizepräsident für Finanzen bei Hu Honua Bioenergy und als Leiter für die Bereiche Politik, Zusammenschaltung und Übertragungsplanung bei Pazifik Gas & Elektrik.

Julian Jansen

Jansen ist Forschungsleiter bei IHS Markit Technology. Er leitet die weltweite Forschung der Gruppe zu stationären Energiespeichern und bietet Einblicke zu den Triebkräften am Markt und zu neu aufkommenden Geschäftsmodellen, die die Speicherbereitstellung in Europa und Nordamerika beschleunigen. Jansen liefert auch strategische Beratung für geplante Projekte mit neuen Energietechnologien.
Florian Mayr
Mayr ist Partner bei Apricum und Leiter im Bereich Energiespeicherung, digitale Energieversorgung und umweltfreundliche Mobilität. Er ist Experte für Strategie, Geschäftsentwicklung und Transaktionsberatung in globalen Märkten für erneuerbare Energien. Mayr berät Cleantech-Unternehmen bei Unternehmens- und Projektfinanzierungen. Vor Apricum war er acht Jahre in leitenden Positionen bei McKinsey & Company und RWE tätig.

Quelle: PV-Magazin
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