Der multifunktionale Power-To-Heat&Power Speicher "muliTESS" ist ein notwendiger Faktor zur CO2-freien Energieversorgung und der Versorgungssicherheit. Bei der volatilen Energieerzeugung durch Windkraftanlagen und Photovoltaik kann dieses Speicherkonzept einen entscheidenden Beitrag zur Dekarbonisierung* von Industrie und Energiewirtschaft leisten.
* Dekarbonisierung bedeutet, so schnell wie möglich von der Nutzung fossiler Brennstoffe (Kohle, Erdgas oder Ö)l auf kohlenstofffreie und erneuerbare Energiequellen umzusteigen. Gerade in energieintensiven Sektoren wie der Mobilität oder Energie- und Wärmeerzeugung gilt es, Treibhausgasemissionen wie Kohlenstoffdioxid (CO₂) einzusparen oder zu vermeiden, um den fortschreitenden Klimawandel einzudämmen.
Die Möglichkeiten sind
• Temperaturen bis zu 1000 °C
• Beladung über Strom oder Abwärme
• Bereitstellung als Wärme und/oder Strom
• Adaptierbar für eine Vielzahl von Prozessen
Bei dem thermischen Stromspeicher wird der Speichers statt mit Solarenergie mittels eines Power-to-Heat-Konzeptes aus Netzüberschussstrom realisieren. Für eine dezentrale und flexible Strom- und Wärmeversorgung wird vom Solar-Institut Jülich das Speicherkonzept multiTESS (multifunktionaler thermischer Stromspeicher) entwickelt. Im Gegensatz zum herkömmlichen Power-to-Heat-Ansatz wird die Wärme im thermischen Stromspeicher von multiTESS als Hochtemperaturwärme bei bis zu 1000 °C gespeichert und kann somit in einem Wärmekraftprozess teilweise wieder rückverstromt werden. Die Multifunktionalität von multiTESS begründet sich in der flexiblen Wahl der Wärmequelle und -senke. Als Wärmequellen können eine elektrische Heizung oder Abwärme genutzt werden. Beim Ausspeichern kann neben Strom auch Wärme auf unterschiedlichen Temperaturniveaus bereitgestellt werden.
Im Projekt TESS 2.0 wird erstmals die Nutzungskette Power-to-Power&Heat des multiTESS-Konzepts in Form einer Pilotanlage eingesetzt. Das vom BMWi geförderte Projekt profitiert dabei von den Expertisen der Industriepartner Dürr Systems AG, Kraftanlagen München GmbH und Otto Junker GmbH. Im Fokus stehen dabei die Erzeugung und Prozessführung von 1000 °C heißer Luft, die Hochtemperaturwärmespeicherung, sowie die Einbindung der Rückverstromung und die Wärmeauskopplung. Für die Hochtemperaturwärmeerzeugung hat der Projektpartner Otto Junker GmbH ein innovatives Heizungskonzept entwickelt (Stand der Technik: 750 °C). Die Konzeptionierung sowie der Bau des ebenfalls neuartigen Keramikspeichers wurden durch Dürr System AG durchgeführt. Darüber hinaus steuerte Dürr Systems AG ein KWK-fähiges Hochtemperatur-ORC-Modul bei, das Kondensationswärme aus dem thermodynamischen Prozess auf einem Niveau bis zu 95 °C abgeben kann. Die Detailplanung des Anlagenkonzeptes wurde maßgeblich von der Kraftanlagen München GmbH realisiert. Das Solar-Institut Jülich ist Ideengeber und Initiator des Projektes, fungiert als Projektkoordinator, unterstützt in der Konzeptplanung und führt nach Fertigstellung der Anlage die wissenschaftlichen Untersuchungen durch.