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Katrin Eder: „Rheinland-Pfalz ist auf einem guten Weg zu einer sicheren, bezahlbaren und intelligenten Versorgung mit erneuerbaren Energien“

Klimaschutzministerin Katrin Eder stellt aktuellen Umsetzungsstand der Energiewende in Rheinland-Pfalz auf Energie- und Klimaschutzkongress vor – Expertinnen und Experten aus Wirtschaft und Wissenschaft erörtern Möglichkeiten für Energiewende von Wasserstoff bis KI „Rheinland-Pfalz ist mit einem Anstieg der mittleren Temperatur im Zeitraum 1995 bis 2024 im Vergleich zur Referenzperiode 1881 bis 1910 von inzwischen ca. 1,8 Grad stark vom Klimawandel betroffen. Das merken wir zum Beispiel an der Hitzeperiode in der vergangenen Woche. Die Hitze beeinträchtigt nicht nur die Umwelt, sondern auch unsere Gesundheit, Arbeit und Freizeitgestaltung. Darum ist es wichtig, dass wir die Erderhitzung durch eine Reduktion von Treibhausgasen begrenzen. Dazu leistet die Energieversorgung einen wesentlichen Beitrag. Rheinland-Pfalz ist schon auf einem guten Weg zu einer klimaneutralen Energieversorgung. Die Herausforderung der nächsten Jahre ist es, den zunehmenden Anteil an Strom aus Wind und Sonne sicher und kostengünstig in das Energiesystem einzubinden und das Stromnetz entsprechend zu modernisieren. Dazu dient der Austausch auf dem Energie- und Klimaschutzkongress“, so Umwelt- und Klimaschutzministerin Katrin Eder bei der Eröffnung des Energie- und Klimaschutzkongresses Rheinland-Pfalz in Mainz-Hechtsheim. Am Energie- und Klimaschutzkongress nahmen verschiedene Expertinnen und Experten aus Wirtschaft und Wissenschaft teil. In ihren Vorträgen erörterten sie Themen wie die notwendigen nächsten Schritte zu einem vollständig klimaneutralen Energieversorgungssystem, Chancen von KI für die Energiewende oder den Aufbau der Wasserstoffwirtschaft. Bei der Energiewende liegt Rheinland-Pfalz auf Kurs, wie Katrin Eder in ihrer Rede darlegt: Im Jahr 2023 wurde der Anteil der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien am Bruttostromverbrauch des Landes auf rund 50 Prozent gesteigert. Im Vergleich zum Jahr 2010 hat sich die im Land regenerativ erzeugte Strommenge mehr als verdreifacht. Fast zwei Drittel der rheinland-pfälzischen Stromerzeugung erfolgte in 2023 aus erneuerbaren Energien. Mit zahlreichen Maßnahmen in den Bereichen Windkraft, Photovoltaik und Stromnetzausbau, wie zum Beispiel die Übertragung der Zuständigkeit für die Genehmigung von Windenergieanlagen auf die Struktur- und Genehmigungsdirektionen Nord und Süd, das Landessolargesetz oder die Datenwerkstatt Rheinland-Pfalz, hat das Land den Ausbau der regenerativen Stromerzeugung unterstützt. Essenziell für eine Begrenzung des Klimawandels ist auch eine gelungene Wärmewende. Hier gehört Rheinland-Pfalz zu den ersten Bundesländern, das die Vorgabe des Wärmeplanungsgesetzes des Bundes erfüllt und ein Ausführungsgesetz auf Landesebene erarbeitet hat. So schafft das Land Planungssicherheit für die Kommunen, die nun mit der Wärmeplanung beauftragt sind. Zusätzlich unterstützt das Land die Kommunen mit dem Kommunalen Investitionsprogramm Klimaschutz und Innovation bei Maßnahmen für den Klimaschutz bzw. zur Anpassung an den Klimawandel. Dafür stellt es 250 Millionen Euro zur Verfügung. Die aktuell größte Elektrolyse-Anlage zur Erzeugung von grünem Wasserstoff in Deutschland wurde mit Unterstützung des Landes in Rheinland-Pfalz errichtet und in diesem Jahr in Betrieb genommen. Katrin Eder nutzte den Energie- und Klimaschutzkongress aber auch, um Forderungen an die neue Bundesregierung zu stellen: „Investitionen brauchen Planungssicherheit und Vertrauen in verlässliche gesetzliche Rahmenbedingungen. Daher fordere ich von der neuen Bundesregierung, die aktuell günstigen gesetzlichen Rahmenbedingungen für die Wärmewende wie auch für den Ausbau der erneuerbaren Stromerzeugung als essentielle Grundlage für eine klimaneutrale Energieversorgung weiterzuführen und nicht aus parteipolitischen Erwägungen wieder zu verschlechtern. Die fluktuierende Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien muss sinnvoll in das bisherige Stromnetz eingebunden werden. Eine Stromzwischenspeicherung durch Batterien oder Power-to-Gas-Anlagen – idealerweise in Nachbarschaft zu den Erzeugungsanlagen – verringert die Netzausbaukosten und erhöht die regionale Wertschöpfung. Die Förderbedingungen für Investitionen in die Erzeugung und die Verwendung insbesondere von grünem Wasserstoff müssen auf den Ebenen von EU und Bund verstetigt werden. Außerdem müssen die von der Bundesregierung geplanten Gaskraftwerke ausschließlich Wasserstoff-ready gebaut werden. Die Energieministerkonferenz hatte zudem auf Initiative von Rheinland-Pfalz bereits auf ihrer Herbsttagung 2023 die Bundesregierung gebeten, hocheffiziente dezentrale Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen stärker bei der Weiterentwicklung des Strommarktdesigns sowie bei der Ausgestaltung der Kraftwerksstrategie zu berücksichtigen.“

Analyse von Bietstrategien und deren Einfluss auf den Strompreis im EU-Binnenmarkt, Teilvorhaben: Herleitung von Bietstrategien sowie Entwicklung eines strategisch Handelnden P'n'P Agenten und Evaluierung von Bietstrategien in zukünftigen Szenarios

Die Stromerzeuger bieten an der Strombörse einen Erzeugungspreis an, der die variablen Kosten des Kraftwerksbetriebs widerspiegelt. Anhand dieser Grenzkosten wird nach dem Merit-Order Prinzip schließlich der Strompreis ermittelt. Es ist jedoch zu hinterfragen, ob das Bieten nach Grenzkosten heute wie auch in einem zukünftig deutlich heterogener aufgestellten Kraftwerksportfolio, das an der Börse Handel treibt, weiterhin Bestand hat. So verändert die aktuelle Situation an den Energiemärkten durch die unvorhergesehenen starken Preisanstiege der Rohstoffe das gewohnte Handelsbild, denn bei einem gleichgebliebenen Kraftwerkspark sind die Beschaffungskosten bspw. für Gaskraftwerke überproportional gestiegen. Auch der europaweite Ausbau der erneuerbaren Energien kann Einfluss auf das Bietverhalten der Marktteilnehmer haben. Da die Grenzkosten der erneuerbaren Energien Anlagen nahezu null sind, kann deren zunehmender Handel an den Märkten zu großen Differenzen zwischen den Grenzkosten der bietenden Kraftwerke führen. Gleichzeitig können besonders die zu erwartenden Volatilitäten bei der Erzeugung aus erneuerbaren Energien zu sehr geringen Strompreisen führen und damit Refinanzierungen erschweren. Zusätzlich verbindet die europäische Marktkopplung unterschiedliche Erzeugungsparks miteinander und verändert damit ebenfalls die bestehenden Märkte und deren Handelseigenschaften. So kann es finanziell attraktiv erscheinen, einen Aufschlag auf die Grenzkosten oder eine strategisch platzierte Stromnachfrage zu nutzen. Im Rahmen des Vorhabens sollen daher die an der EPEX SPOT vorhandenen Gebotsdaten in den Preiskurven auf strategische Muster hin analysiert werden. Gefundene Strategien werden in einem zweiten Schritt in die Zukunft getestet. Dazu wird deren Einfluss auf den Strompreis und Investitionen in flexible Erzeugungstechnologien in Deutschland unter Berücksichtigung der in Zukunft stark unterschiedlichen nationalen Stromerzeugungssysteme in Europa untersucht.

UVP Vorprüfungsergebnis GDRM-A Emlichheim (Redundanz Vlieghuis) / RWE Generation SE

Die RWE Generation SE plant den Umbau der Gasstation Emlichheim. Dabei handelt es sich um eine Gasdruckregel- und Messanlage (GDRM-Anlage) der Erdgasleitung L 7500, die das Gaskraftwerk Emsland versorgt. Die bestehende Anlage befindet sich in Emlichheim im Landkreis Grafschaft Bentheim in Niedersachsen. Gemäß § 9 Abs. 3 Nr. 2 des Gesetzes über die Umweltverträglichkeitsprüfung (UVPG) ist für die Änderung eines Vorhabens, für das keine UVP durchgeführt wurde, eine Vorprüfung durchzuführen, wenn für das Vorhaben nach Anlage 1 eine Vorprüfung, aber keine Prüfwerte vorgeschrieben sind. Das Vorhaben stellt eine Änderung der Gasleitung dar und wird in Anlage 1 UVPG unter Punkt 19.2.4 „Errichtung und Betrieb einer Gasversorgungsleitung im Sinne des Energiewirtschaftsgesetzes, ausgenommen Anlagen, die den Bereich eines Werkgeländes nicht überschreiten, mit einer Länge von weniger als 5 km und einem Durchmesser von mehr als 300 mm eingeordnet. Es ist eine standortbezogene Vorprüfung durchzuführen. Weiterhin ist für die geplante Wasserhaltung gemäß Punkt 13.3.3 der Anlage 1 UVPG „Entnehmen, Zutagefördern oder Zutageleiten von Grundwasser oder Einleiten von Oberflächenwasser zum Zwecke der Grundwasseranreicherung, jeweils mit einem jährlichen Volumen an Wasser von 5.000 m³ bis weniger als 100.000 m³, wenn durch die Gewässerbenutzung erhebliche nachteilige Auswirkungen auf grundwasserabhängige Ökosysteme zu erwarten sind“ ebenfalls eine strandortbezogene Vorprüfung des Einzelfalls notwendig.  Dazu hat die Vorhabenträgerin Unterlagen für die Durchführung einer standortbezogenen Vorprüfung gemäß Anlage 2 UVPG vorgelegt. Diese nach den Vorgaben der Anlage 3 UVPG vorgenommene Vorprüfung hat ergeben, dass eine Umweltverträglichkeitsprüfung für das o. g. Vorhaben nicht erforderlich ist. Die einzelnen Gründe für die Entscheidung können im Prüfvermerk (siehe Download-Dokument) eingesehen werden. Diese Feststellung wird hiermit öffentlich bekannt gegeben. Sie ist nach § 5 Abs. 3 UVPG nicht selbständig anfechtbar.

Analyse von Bietstrategien und deren Einfluss auf den Strompreis im EU-Binnenmarkt

Die Stromerzeuger bieten an der Strombörse einen Erzeugungspreis an, der die variablen Kosten des Kraftwerksbetriebs widerspiegelt. Anhand dieser Grenzkosten wird nach dem Merit-Order Prinzip schließlich der Strompreis ermittelt. Es ist jedoch zu hinterfragen, ob das Bieten nach Grenzkosten heute wie auch in einem zukünftig deutlich heterogener aufgestellten Kraftwerksportfolio, das an der Börse Handel treibt, weiterhin Bestand hat. So verändert die aktuelle Situation an den Energiemärkten durch die unvorhergesehenen starken Preisanstiege der Rohstoffe das gewohnte Handelsbild, denn bei einem gleichgebliebenen Kraftwerkspark sind die Beschaffungskosten bspw. für Gaskraftwerke überproportional gestiegen. Auch der europaweite Ausbau der erneuerbaren Energien kann Einfluss auf das Bietverhalten der Marktteilnehmer haben. Da die Grenzkosten der erneuerbaren Energien Anlagen nahezu null sind, kann deren zunehmender Handel an den Märkten zu großen Differenzen zwischen den Grenzkosten der bietenden Kraftwerke führen. Gleichzeitig können besonders die zu erwartenden Volatilitäten bei der Erzeugung aus erneuerbaren Energien zu sehr geringen Strompreisen führen und damit Refinanzierungen erschweren. Zusätzlich verbindet die europäische Marktkopplung unterschiedliche Erzeugungsparks miteinander und verändert damit ebenfalls die bestehenden Märkte und deren Handelseigenschaften. So kann es finanziell attraktiv erscheinen, einen Aufschlag auf die Grenzkosten oder eine strategisch platzierte Stromnachfrage zu nutzen. Im Rahmen des Vorhabens sollen daher die an der EPEX SPOT vorhandenen Gebotsdaten in den Preiskurven auf strategische Muster hin analysiert werden. Gefundene Strategien werden in einem zweiten Schritt in die Zukunft getestet. Dazu wird deren Einfluss auf den Strompreis und Investitionen in flexible Erzeugungstechnologien in Deutschland unter Berücksichtigung der in Zukunft stark unterschiedlichen nationalen Stromerzeugungssysteme in Europa untersucht.

Regionaler zellularer Verbund von Versorgungseinheiten mit Netzregelaufgaben

Für einen stabilen Netzbetrieb muss das Angebot an elektrischer Leistung stets dem Verbrauch entsprechen. Dazu halten die Übertragungsnetzbetreiber Regelleistung zur Primär- und Sekundärregelung sowie Minutenreserve vor. Mit der Zunahme der Leistungseinheiten mit volatiler Netzeinspeisung aus erneuerbaren Energien, wie Windkraft und Photovoltaik, erhöht sich permanent der Bedarf an Regelleistung. Gleichzeitig wird die eingespeiste Leistung aus konventionellen Großkraftwerken und damit die zur Verfügung stehende Regelleistung abnehmen. Aktuelle Studien zeigen zudem, dass in der Primärregelung künftig signifikant kürzere Reaktionszeiten und höhere Leistungsänderungsgeschwindigkeiten erforderlich sind. Die so entstehende Bedarfslücke kann künftig durch regionale zellulare Verbünde von Versorgungseinheiten abgedeckt werden. Sie sind gekennzeichnet durch eigene dezentrale Versorger-, Verbraucher- und Speicherkapazitäten , insbesondere Industriebetriebe mit eigenen Heizkraftwerken auf Basis von Gas, Biomasse oder Kohle mit Priorität der Wärmeversorgung, Windenergie- und Photovoltaik-Anlagen sowie elektrische Batteriesysteme und thermische Speicher. Sie stellen nach außen einen Verbund mit positiver und negativer Regelreserve dar. Der Netzbetreiber kann die einzelnen Verbünde gestuft einsetzen und abrufen. Hierdurch entstehen zusätzliche Redundanzen, welche die Gesamtsystemstabilität erhöhen. Ziel des Vorhabens ist es zunächst, Lösungsansätze zu entwickeln, so dass regionale zellulare Verbünde von Versorgungseinheiten auch hochdynamische Netzregelaufgaben erfüllen können. Das komplexe Zusammenwirken von Energiebereitstellungs-, Nutzungs- und Speichereinheiten unterschiedlicher Energieformen stellt dabei eine besondere Herausforderung dar. Die Übernahme von Netzregelaufgaben muss ohne Abstriche bei Prozess- und Versorgungsstabilität, Betriebszuverlässigkeit und Anlagenlebensdauer erfolgen. Nur durch die Integration geeigneter Speicher, einer intelligenten Nutzung systeminhärenter Speicherkapazitäten sowie einer übergeordneten Steuerung und Überwachung des komplexen dezentralen Systems können die Anforderungen erfüllt werden. Als Entwicklungsplattform und Demonstrator soll das Technikum des Zentrum für Energietechnik (ZET) der TUD dienen. Es repräsentiert einen derartigen Verbund dezentraler Erzeuger- und Verbrauchereinheiten von Elektroenergie und Wärme mit Kopplung zum Strom- und Wärmenetz des lokalen Energieversorgers im Universitätscampus.

Hochtemperatur-Wärmepumpen-Energiespeicher als dekarbonisierter Flexibilitäts-Ersatz fossiler Kraftwerke

In diesem Vorhaben wird eine der Schlüsselkomponenten zu einer netzdienlichen Langzeit-Energiespeicherlösung auf Basis von Malta’s Hochtemperatur-Wärmepumpen Strom- und Wärmespeichern (MHWS) entwickelt und das MHWS Einsatzpotential in Deutschland untersucht. Die MHWS-Speichertechnologie stellt bei der Ausspeicherung gleichzeitig Strom und Wärme bereit, sodass die Elektrifizierung des Wärmesektors über Kraft-Wärmekopplung ebenfalls erfolgen kann. Ein wesentliches Ziel des Vorhabens ist die Kraftwerks-maßstäbliche Untersuchung neuer Flüssigsalz-Luft Wärmeübertrager als kritische MHWS-Schlüsselkomponente in der Testanlage für Wärmespeicherung in Salzschmelzen (TESIS) des DLR. Diese Untersuchung stellt einen sehr wichtigen Qualifikations-Schritt dar, das Wärmepumpen Strom- und Wärmespeicher Konzept zu Kraftwerksgröße hochzuskalieren und damit fossile Gaskraftwerke samt ihren Flexibilitäts- und Netzstabilisierungsdiensten in Zukunft zu ersetzen. Damit ebnet dieses Vorhaben den Weg, für die Energiewende in Deutschland, Europa und weltweit deutsche Turbomaschinen als weitere Kernkomponente von Hochtemperatur-Wärmepumpen Strom- und Wärmespeichern einzusetzen. MHWS verfolgt folgende Hauptziele im Teilvorhaben: - Definition geeigneter Zielparameter für die Wärmeübertrager-Untersuchungen und die Integration der MHWS-Speichertechnologie in das Energiesystem (AP2) - Begleitung der Wärmeübertragertests und Auswertung der Testergebnisse (AP 3) samt ihrer Auswirkung auf Design und Betrieb eines MHWS-Speichers (AP 6) - Anpassung des MHWS-Speichermodells für Wärmeauskopplung und Kostenermittlung unterschiedlicher Speicherkonfigurationen (AP6) - Technoökonomische Bewertung der MHWS-Speichertechnologie mit Integration in Strom- und Wärmenetze und Untersuchung des Marktpotentials in Deutschland (AP7)

Hochtemperatur-Wärmepumpen-Energiespeicher als dekarbonisierter Flexibilitäts-Ersatz fossiler Kraftwerke, Teilvorhaben: Entwicklung, Fertigung und Untersuchung neuartiger Wärmeübertrager

In diesem Vorhaben wird eine der Schlüsselkomponenten zu einer netzdienlichen Langzeit-Energiespeicherlösung auf Basis von Malta’s Hochtemperatur-Wärmepumpen Strom- und Wärmespeichern (MHWS) entwickelt und das MHWS Einsatzpotential in Deutschland untersucht. Die MHWS-Speichertechnologie stellt bei der Ausspeicherung gleichzeitig Strom und Wärme bereit, sodass die Elektrifizierung des Wärmesektors über Kraft-Wärmekopplung ebenfalls erfolgen kann. Ein wesentliches Ziel des Vorhabens ist die Kraftwerks-maßstäbliche Untersuchung neuer Flüssigsalz-Luft Wärmeübertrager als kritische MHWS-Schlüsselkomponente in der Testanlage für Wärmespeicherung in Salzschmelzen (TESIS) des DLR. Diese Untersuchung stellt einen sehr wichtigen Qualifikations-Schritt dar, das Wärmepumpen Strom- und Wärmespeicher Konzept zu Kraftwerksgröße hochzuskalieren und damit fossile Gaskraftwerke samt ihren Flexibilitäts- und Netzstabilisierungsdiensten in Zukunft zu ersetzen. Damit ebnet dieses Vorhaben den Weg, für die Energiewende in Deutschland, Europa und weltweit deutsche Turbomaschinen als weitere Kernkomponente von Hochtemperatur-Wärmepumpen Strom- und Wärmespeichern einzusetzen. Alfa Laval hat als Ziel neuartige Flüssigsalz-Luft -Wärmeübertrager für das MHWS-Konzept zu entwickeln und herzustellen. Diese sind notwendig, weil sie die die Wärme beim Laden vom Luftstrom am Kompressor-Austritt an das Flüssigsalz übertragen und beim Entladen vom Flüssigsalz an den Luftstrom zum Turbineneintritt. Um eine hohe Lade- bzw. Entlade-Effizienz zu erzielen, werden hier sehr große Wärmeübertragerflächen benötigt, die bei hohen Drücken und Temperaturen betrieben werden können, was bei den Stand-der-Technik Flüssigsalz-Wärmeübertragern der solarthermischen Kraftwerke nicht zu akzeptablen Kosten oder physikalischen Größen möglich ist.

Analyse von Bietstrategien und deren Einfluss auf den Strompreis im EU-Binnenmarkt, Teilvorhaben: Analyse von historischen Bietstrategien, Implementierung via P'n'P-Agenten in das Strommarktmodell PowerACE und Analyse für zukünftige Szenarien

Die Stromerzeuger bieten an der Strombörse einen Erzeugungspreis an, der die variablen Kosten des Kraftwerksbetriebs widerspiegelt. Anhand dieser Grenzkosten wird nach dem Merit-Order Prinzip schließlich der Strompreis ermittelt. Es ist jedoch zu hinterfragen, ob das Bieten nach Grenzkosten heute wie auch in einem zukünftig deutlich heterogener aufgestellten Kraftwerksportfolio, das an der Börse Handel treibt, weiterhin Bestand hat. So verändert die aktuelle Situation an den Energiemärkten durch die unvorhergesehenen starken Preisanstiege der Rohstoffe das gewohnte Handelsbild, denn bei einem gleichgebliebenen Kraftwerkspark sind die Beschaffungskosten bspw. für Gaskraftwerke überproportional gestiegen. Auch der europaweite Ausbau der erneuerbaren Energien kann Einfluss auf das Bietverhalten der Marktteilnehmer haben. Da die Grenzkosten der erneuerbaren Energien Anlagen nahezu null sind, kann deren zunehmender Handel an den Märkten zu großen Differenzen zwischen den Grenzkosten der bietenden Kraftwerke führen. Gleichzeitig können besonders die zu erwartenden Volatilitäten bei der Erzeugung aus erneuerbaren Energien zu sehr geringen Strompreisen führen und damit Refinanzierungen erschweren. Zusätzlich verbindet die europäische Marktkopplung unterschiedliche Erzeugungsparks miteinander und verändert damit ebenfalls die bestehenden Märkte und deren Handelseigenschaften. So kann es finanziell attraktiv erscheinen, einen Aufschlag auf die Grenzkosten oder eine strategisch platzierte Stromnachfrage zu nutzen. Im Rahmen des Vorhabens sollen daher die an der EPEX SPOT vorhandenen Gebotsdaten in den Preiskurven auf strategische Muster hin analysiert werden. Gefundene Strategien werden in einem zweiten Schritt in die Zukunft getestet. Dazu wird deren Einfluss auf den Strompreis und Investitionen in flexible Erzeugungstechnologien in Deutschland unter Berücksichtigung der in Zukunft stark unterschiedlichen nationalen Stromerzeugungssysteme in Europa untersucht.

Hochtemperatur-Wärmepumpen-Energiespeicher als dekarbonisierter Flexibilitäts-Ersatz fossiler Kraftwerke, Teilvorhaben: Energiesystem-Integration

In diesem Vorhaben wird die Schlüsselkomponente zu einer netzdienlichen Langzeit-Energiespeicherlösung auf Basis von Malta’s Hochtemperatur-Wärmepumpen Strom- und Wärmespeichern (MHWS) entwickelt und das MHWS Einsatzpotential in Deutschland untersucht Die MHWS-Speichertechnologie stellt bei der Ausspeicherung gleichzeitig Strom und Wärme bereit, sodass die Elektrifizierung des Wärmesektors über Kraft-Wärmekopplung ebenfalls erfolgen kann. Ein wesentliches Ziel des Vorhabens ist die Kraftwerks-maßstäbliche Untersuchung neuer Flüssigsalz-Luft Wärmeübertrager als kritische MHWS-Komponente in der Testanlage für Wärmespeicherung in Salzschmelzen (TESIS) des DLR. Diese Untersuchung stellt einen sehr wichtigen Qualifikations-Schritt dar, das Wärmepumpen Strom- und Wärmespeicher Konzept zu Kraftwerksgröße hochzuskalieren und damit fossile Gaskraftwerke samt ihren Flexibilitäts- und Netzstabilisierungsdiensten in Zukunft zu ersetzen. Damit ebnet dieses Vorhaben den Weg, für die Energiewende in Deutschland, Europa und weltweit deutsche Turbomaschinen als Kernkomponente von Hochtemperatur-Wärmepumpen Strom- und Wärmespeichern einzusetzen. Der Schwerpunkt von Siemens Energy liegt in diesem Projekt auf der Ebene der Energiesystemintegration. Darin enthalten ist die technische und ökonomische Analyse des Speichers und des Wärmemarktes. Im Vergleich dazu werden weitere relevante Energiespeichertechnologien betrachtet.

Hochtemperatur-Wärmepumpen-Energiespeicher als dekarbonisierter Flexibilitäts-Ersatz fossiler Kraftwerke, Teilvorhaben: Wärmeüberträgeruntersuchungen und Wirtschaftlichkeitsbetrachtung des entwickelten Speichers

In diesem Vorhaben wird die Schlüsselkomponente zu einer netzdienlichen Langzeit-Energiespeicherlösung auf Basis von Malta’s Hochtemperatur-Wärmepumpen Strom- und Wärmespeichern (MHWS) entwickelt und das MHWS Einsatzpotential in Deutschland untersucht Die MHWS-Speichertechnologie stellt bei der Ausspeicherung gleichzeitig Strom und Wärme bereit, sodass die Elektrifizierung des Wärmesektors über Kraft-Wärmekopplung ebenfalls erfolgen kann. Ein wesentliches Ziel des Vorhabens ist die Kraftwerks-maßstäbliche Untersuchung neuer Flüssigsalz-Luft Wärmeübertrager als kritische MHWS-Komponente in der Testanlage für Wärmespeicherung in Salzschmelzen (TESIS) des DLR. Diese Untersuchung stellt einen sehr wichtigen Qualifikations-Schritt dar, das Wärmepumpen Strom- und Wärmespeicher Konzept zu Kraftwerksgröße hochzuskalieren und damit fossile Gaskraftwerke samt ihren Flexibilitäts- und Netzstabilisierungsdiensten in Zukunft zu ersetzen. Damit ebnet dieses Vorhaben den Weg, für die Energiewende in Deutschland, Europa und weltweit deutsche Turbomaschinen als Kernkomponente von Hochtemperatur-Wärmepumpen Strom- und Wärmespeichern einzusetzen. Das DLR verfolgt folgende Hauptziele im Teilvorhaben: - Definition geeigneter Zielparameter für die Wärmeübertrager-Untersuchungen und die Integration der MHWS-Speichertechnologie in das Energiesystem (AP2) - Untersuchung kritischer Detailaspekte an Wärmeübertragerprototypen (AP4) - Großskaligen 5 MW Wärmeübertragertest mit Testaufbau und Versuchsdurchführung (AP5) - Entwicklung und gegenseitige Validierung von thermodynamischen und abstrahierten Modellen der MHWS-Speichertechnologie (AP6) - Technoökonomische Bewertung der MHWS-Speichertechnologie mit Integration in Strom- und Wärmenetze mit Parameterstudien (AP7)

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