Speicher für erneuerbare Energien: Finnland testet Sandbatterie

Ein finnisches Energieunternehmen will überschüssigen Strom als Wärme speichern. Das Prinzip scheint simpel: Ein Silo voll Sand und ein Wärmetauscher.

Sand: ein besonders effektives Speichermedium Foto: plainpicture

STOCKHOLM taz | Sand kann verdammt heiß werden. Das weiß, wer sich schon einmal an einem Sandstrand die Fußsohlen verbrannt hat. Die Temperaturen von 80 Grad, auf die Sand in der Sahara sich bei dauernder Sonneneinstrahlung im Extremfall erhitzen kann, reichen allerdings noch lange nicht für die „Sandbatterie“ aus, mit der in Finnland derzeit experimentiert wird.

In der kleinen westfinnischen Stadt Kankanpää steht die Batterie, die dazu beitragen soll, die Überschussenergie von Windkraftwerken, Solarzellen oder anderen grünen Energiequellen zu lagern, bis sie gebraucht wird. Die ebenso einfache wie relativ billige Lösung: 100 Tonnen Sand in einem 7 Meter hohen Silo, der einen Durchmesser von 4 Metern hat und in dem mithilfe eines Wärmetauschers der Sand auf Temperaturen von 500 bis 600 Grad erhitzt wird.

Gekoppelt ist diese Sandbatterie an das lokale Fernwärmekraftwerk der Energiegesellschaft Vatajankoski. Sie soll beispielsweise im Winter, wenn Sonne und Wind sich rarmachen, mit der so gespeicherten Energie eine Ergänzung bei der konventionellen Fernwärmeproduktion sein. Voll „geladen“ soll die Anlage bei einer Nennleistung von 100 Kilowatt 8 Megawattstunden Energie speichern können.

Laut der Firma „Polar Night Energy“, die das Konzept entwickelt hat, speichert der Sand in dem Stahlsilo die Hitze bis zu drei Monate lang. Möglich sei auch, die Batterie so zu designen, dass man sie vergraben kann oder dass sie nur ein einzelnes oder mehrere Häuser versorgt. Man hat aber auch bereits Pläne für Installationen mit einer Speicherkapazität von bis zu 20 Gigawattstunden.

Nur minimale Wärmeverluste bei langer Lagerung

Mit dem System könne auch Überschusswärme aus Kraftwerken oder Datenzentren ausgenutzt werden. „Sand ist ein billiges und reichlich vorhandenes Material, das auf bis zu 1.000 Grad Celsius und noch höher erhitzt werden kann“, wirbt das Unternehmen. „Gute Isolierung zwischen dem Sandlager und der Umgebung gewährleistet eine Lagerungsdauer von mehreren Monaten bei minimalen Wärmeverlusten.“

Die Installationskosten für das in Kankanpää verwendete Konzept beziffert man umgerechnet auf weniger als zehn Euro pro Kilowattstunde. Die Bezeichnung „Sandbatterie“ sei für diese Anlage ein wenig irreführend, gesteht der Technikchef von „Polar Night Energy“, Markku Ylönen, denn man wandle ja die Wärme nicht wieder in Elektrizität um. Mit etwas komplexerer Technik sei auch das möglich, allerdings zu höheren Systemkosten und mit einem deutlich niedrigeren Wirkungsgrad.

Was die CO₂-Bilanz angehe, sei „die aus unserem Speicher entnommene Wärme genauso grün wie die des in den Speicher eingespeisten Stroms“. Die CO₂-Emissionen einer solchen Batterie seien lediglich die, die während der Bauphase und bei der Herstellung der verwendeten Baumaterialien freigesetzt worden seien.

Kaum laufende Kosten

Sand sei ein besonders effektives Speichermedium, und es könne ganz normaler Sand verwendet werden. Er müsse nur recht trocken sein, damit in der Startphase nicht zu viel Energie verloren geht, und er darf keine brennbaren Rückstände enthalten. Beim Betrieb entstünden so gut wie keine laufenden Kosten; eine solche Anlage habe auch eine lange Lebensdauer.

„Der Sand ist nun schon recht heiß“, berichtete Technikchef Ylönen in der vergangenen Woche vor der Presse: „Und wir glauben, dass unser System sogar noch mehr Potenzial hat, als wir erwartet haben.“ Vatajankoski-CEO Pekka Passi ergänzt: „Uns gefiel die Idee sofort, weil es so eine einfache Lösung ist. Warum nicht mal etwas ausprobieren und damit vielleicht weltweit die Ersten sein? Und natürlich glauben wir an den Erfolg.“