Umweltfreundlicher Windenergie-Speicher vor Realisierung

Umweltfreundlicher Windenergie-Speicher vor Realisierung
30.06.2023
epd
epd-Gespräch: Jens Bayer-Gimm

Darmstadt (epd). Die Erfindung eines umweltfreundlichen Speichers von Windenergie an der TU Darmstadt steht vor der kommerziellen Realisierung. Der Bau des Systems in einer stillgelegten Windkraftanlage mit 2 Megawatt (MW) Leistung werde vorbereitet, sagte der Erfinder und Leiter des Projekts „Hopes“ (Hybrid Osmose Pumpen Energie-Speicher), der habilitierte Ingenieur Falah Alobaid, dem Evangelischen Pressedienst (epd). Das neue Energiespeichersystem benötige ausschließlich Wasser und Salz und sei daher eine umweltfreundliche Alternative zu herkömmlichen Batterien.

Der aus Syrien stammende Ingenieur erklärte, er habe die Idee von Meerwasser-Entsalzungsanlagen im Nahen Osten abgeleitet. Bei dem in den USA entwickelten Verfahren der „Umkehrosmose“ wird Salz von Wasser getrennt, indem Meerwasser unter Einsatz von Energie durch Membranen gepresst wird. Da Wasser und Salz nach dem Prinzip der Osmose zusammenstrebten, könne auf diesem Weg mittels einer Turbine Energie erzeugt werden, folgerte Alobaid. Die Anlage dazu finde im hohlen Turm eines Windrades Platz.

In der Praxis wird bei starkem Wind und Energieüberschuss Salzwasser aus einem Tank durch Membranen gepumpt und in darüber liegenden Tanks in reines Wasser und ein Salzkonzentrat getrennt. Indem diese beiden Elemente den umgekehrten Weg wieder nach unten fließen, treiben sie aufgrund des Gefälles und vor allem des osmotischen Drucks („Vorwärtsosmose“) eine Turbine an und erzeugen auch bei schwachem Wind Strom. Eine Versuchsanlage an der TU Darmstadt mit einer Leistung von 1 kW habe bewiesen, dass das System funktioniere, sagte der Erfinder.

In einem nächsten Schritt will der Ingenieur mit einem Team von vier Fachleuten ein Energiespeichersystem in einer kleinen Windkraftanlage mit 100 Kilowatt (kW) elektrischer Leistung errichten. Die Anlage sei kostengünstig zu bauen bis auf die Vorwärtsosmose-Membranen, sagte Alobaid. Während die benötigten 100 Membranen für die umgekehrte Osmose in Entsalzungsanlagen weniger als 20.000 Euro kosteten, kosteten die bauähnlichen 100 Osmose-Membranen rund 200.000 Euro. Der Grund dafür sei, dass diese Membran noch nicht in die Massenproduktion gelangt sei.

Bei einer gut ausgebauten 2-MW-Windkraftanlage auf dem Meer biete das untere Drittel des Turms rund 500 Kubikmeter für die Speichertanks und die Anlage Platz, erläuterte der Ingenieur. Mit zwei Wasserspeichern von je 200 Kubikmetern ließen sich rund 500 Kilowattstunden elektrische Energie speichern, also ein Viertel der Windkraftleistung. Diese lasse sich in 15 Minuten entladen und in derselben Zeit wieder beladen. Mit größeren Tanks steige die Speicherkapazität.

Zur Realisierung des ersten kommerziellen Speichers hat das Projekt „Hopes“ eine Partnerschaft mit mehreren Unternehmen und Einrichtungen geschlossen. Es müsse noch Fördergeld gesammelt werden, sagte Alobeid.