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15. 11. 2021
Verfasst von: Alexander Börgel

Modulare Pumpspeicher dezentral einsetzen

Die Gründer stehen an einem Modell des Pumpspeichers. © David Carreno Hansen
Die Gründer der Hypnetic GmbH, Eugen Zukin (von links), Niko Dalke und Alexander Börgel, haben einen hocheffizienten Energiespeicher entwickelt. Dieser passt im Gegensatz zu einer großtechnischen Anlage in einen 20-Fuß-Container und ist bei Stromverbrauchern vor Ort einsetzbar.

Die Hypnetic GmbH möchte mit ihrer neuartigen Energiespeichertechnologie die Energiewende beschleunigen. Zwei Innovationen machen den Druckluftspeicher des hannoverschen Start-ups hocheffizient und extrem robust. Die Technologie ist modular skalierbar und frei von kritischen Ressourcen und seltenen Erden.

Innovatives Wärmemanagement und Steuerungssystem

Studien zur Energiewende kommen zu dem Ergebnis, dass immer größer werdende Energiemengen aus Solar- und Windkraft für ein stabiles Stromnetz zwischengespeichert werden müssen. Heute übernehmen das zu über 95 Prozent Pumpspeicherkraftwerke und Großbatterien. Das Problem: Pumpspeicher können in Deutschland nicht weiter ausgebaut werden, weil sinnvolle Standorte an Stauseen und Hanglagen bereits genutzt werden. Großbatterien haben für Anwendungen mit sehr häufigem Be- und Entladen eine zu kurze Lebensdauer und dafür zu hohe Anschaffungskosten. Genau daran scheitern momentan viele Projekte.

Grafische Darstellung © EnergieAgentur NRW
Ein großtechnisches Pumpspeicherwerk nutzt ein Gefälle, zum Beispiel am Berg oder an einer Talsperre. Mit überschüssiger Energie wird Wasser nach oben gepumpt und dort gespeichert. Fließt das Wasser nach unten, setzt es die Energie wieder frei und erzeugt über Turbinen Strom.

Komprimierte Außenluft ersetzt Höhenunterschied

Das Start-up Hypnetic GmbH entwickelt in Zusammenarbeit mit dem Institut für elektrische Energiesysteme, Fachbereich Energiespeicher, der Leibniz Universität Hannover eine neuartige Energiespeichertechnologie. Das Prinzip: Anstelle der Lageenergie bei Pumpspeichern nutzt Hypnetic den Gegendruck komprimierter Außenluft. Der bestehende Prototyp baut einen Maximaldruck von 350 bar auf und agiert damit wie ein Pumpspeicher mit einem 3,5 Kilometer Höhenunterschied von Ober- zu Unterbecken. Das spart nicht nur Platz, sondern macht die Energiespeicher auch überall und dezentral einsetzbar. Dank der kosten- und energieeffizienten Wärmerückgewinnung können Wirkungsgrade von über 70 Prozent erreicht werden. In Kombination mit zwei innovativen Komponenten – ein hocheffizientes Wärmemanagement und ein intelligentes Steuerungssystem – wurde diese Technologie zum Patent angemeldet.

Im offenen Container sind kasten- und zylinderförmige Komponenten untergebracht. © Hypnetic GmbH
Der Hypnetic-Energiespeicher ist für den gewerblichen und industriellen Einsatz konzipiert. In dem 20-Fuß-Container befindet sich der Schaltschrank mit Management-System (von links), die Leistungseinheit mit elektrischer Maschine und reversiblem Hydraulikmotor sowie die Kapazitätseinheit mit Druckbehältern und Wärmerückgewinnung. Um elektrische Energie einzuspeichern, wird Umgebungsluft getrocknet und mithilfe einer Flüssigkeit hocheffizient und zyklenweise komprimiert.

Energiekosten reduzieren, Versorgungssicherheit erhöhen

Das Gründungsteam der Leibniz Universität Hannover wird mit einem EXIST-Stipendium gefördert. Auch die Klimaschutzleitstelle der Region Hannover unterstützt die Entwicklung des umweltfreundlichen Energiewende-Beschleunigers. Unternehmen, die einen stark schwankenden Energieverbrauch haben und eine eigene Solar- oder Windkraftanlage nutzen, sind besonders gut für den Hypnetic-Energiespeicher geeignet. Die Anwendungen Eigenverbrauchsoptimierung und Spitzenlastkappung können gut kombiniert werden, um die Energiekosten zu reduzieren, die Versorgungssicherheit zu erhöhen und die ökologische Bilanz zu verbessern.

 

 

Redaktioneller Hinweis: Dieser Text steht unter der CC BY 3.0 DE-Lizenz.

Alexander Börgel, M. Sc.
Adresse
Institut für elektrische Energiesysteme
Hypnetic GmbH
Leibniz Universität Hannover
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Institut für elektrische Energiesysteme
Hypnetic GmbH
Leibniz Universität Hannover
Leibniz Universität Hannover, uni transfer
Adresse
Brühlstraße 27
30169 Hannover
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