Pionier-Projekt „Hybridspeicher“ geht noch dieses Jahr in Betrieb

 Stadtwerke Bielefeld integrieren Anlage in Bestand

Sie soll einen wichtigen Beitrag zur Energiewende leisten: Die Hybridspeicheranlage der Stadtwerke Bielefeld. Seit Ende vergangenen Jahres wird an dem innovativen Projekt gearbeitet. Mit Hilfe der Firma Intilion aus Paderborn errichten die Stadtwerke den Speicher in ehemaligen Räumen einer Schaltanlage des Kraftwerks auf dem Gelände an der Schildescher Straße. Das Ziel der Errichtung des Hybridspeichers in Bielefeld ist, Primärregelenergie mit einer Leistung von sieben Megawatt bereitzustellen.

Hilfe bei der Energiewende

Regenerative Stromerzeugung ist nicht exakt planbar, entsprechend wichtig sind Anlagen, die regenerative Energie speichern und zu Zeiten von Windflaute und Dunkelheit wieder abgeben. Projektleiter Klaus Danwerth erklärt: „Allein der Bau von weiteren Solar- und Windanlagen reicht für die Bewältigung der Energiewende nicht aus. Schon heute ist oft mehr ‚grüner‘ Strom im Netz, als die Verbraucher sinnvoll nutzen können. Da müssen intelligente Speichersysteme her, die wir mit unserer Anlage bereitstellen.“

Das Problem besteht auch in die andere Richtung, wenn es bei strahlendem Sonnenschein und Starkwind ein Überangebot an regenerativem Strom gibt. Bevor Windkraftanlagen abgeschaltet werden, ist es sinnvoll diese Energie noch auf andere Weise zu nutzen, um die Netzstabilität zu gewährleisten. Thorsten Melzer, stellvertretender Projektleiter: „Auch das wird unsere Anlage leisten. Wir wollen überschüssigen Strom zum Aufheizen des Fernwärmewassers nutzen. Wir gehören damit zu ganz wenigen auf dem Markt, die so etwas bauen. In Deutschland gibt es aktuell nur eine Anlage in Bremen, die ähnlich funktioniert wie unsere. Die Besonderheit bei uns ist aber, im Vergleich zu üblichen Bauweisen in Seecontainern, dass wir die Anlage in einem unserer bestehenden Gebäude unterbringen. Das ist für alle Beteiligten eine Herausforderung, aber bis jetzt auch einzigartig in der Größenordnung.“

Die Anlage im Überblick

Bei der im Bau befindlichen Anlage handelt es sich um einen Hybridspeicher, bestehend aus zwei Teilen.

Der erste Anlagenteil ist ein Batteriespeicher, bestehend aus 22.173 NMC-Zellen, die seriell zu Batteriemodulen verschaltet werden. Aufgestellt werden sie zurzeit im Raum der früheren Schaltanlage im Kraftwerk.

Der zweite Anlagenteil besteht aus zwölf Widerstandsheizern, die die Wärme für das Fernheiznetz erzeugen können. Diese enthalten jeweils acht Heizelemente mit einer Leistung von 80 Kilowatt und werden in der Turbinenhalle des Heizkraftwerks aufgestellt. Anstelle der rückgebauten „Wärmetauschergruppe A+B“ können sie künftig bei bestimmten Frequenzzuständen des Stromnetzes das Fernwärmewasser auf die entsprechende Temperatur bringen. Ob Stromabnahme für den Batteriespeicher oder für die Widerstandsheizer – jeweils wird die Frequenz im Stromnetz stabilisiert. Die Anbindung der Großbatterie sowie der Widerstandsheizer an das 6 Kilovolt Kraftwerksnetz erfolgt über drei Gießharztransformatoren.

Die Besonderheit bei diesem System der Sektorenkopplung ist, dass die Batterieanlage deutlich kleiner dimensioniert werden kann, ohne die Kapazität und Leistung zu reduzieren.

Dem Bau ging ein Test voraus

Die Idee zum Bau eines Speicherkraftwerks war bereits vor ein paar Jahren gereift und wurde im Jahr 2018 für ein Kraftwerk in Großbritannien getestet. Dafür wurden im Gebäude des Heizkraftwerks an der Schildescher Straße Lithium-Ionen-Batterien in einem Container montiert. Die insgesamt 476 Batteriezellen konnten 110 Kilowattstunden Strom speichern.

„Der Test hat uns gezeigt, dass der Batteriepufferspeicher den Anforderungen mehr als gerecht wird“, erklärt Klaus Danwerth. „Wir wollten testen, ob es mit diesem modularen Aufbau gelingt, auf Frequenzschwankungen im Netz zu reagieren. Dabei lag der Fokus auf der Schnelligkeit, um Schwankungen möglichst rasch entgegenzuwirken. Und der Test hat gezeigt, dass dies sogar schneller erfolgt als gefordert. Im Anschluss an den Test, haben wir dann unser eigenes System mit wesentlich mehr Leistung geplant.“