Mithilfe von riesigen Blöcken aus Ziegelsteinen wollen Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) die US-Industrie mit umweltgerechter Wärme versorgen. Sie sollen mit Solar- und Windstrom erhitzt werden, der gerade nicht benötigt wird. Bisher verhindern die Versorger drohende Überschussproduktion meist, indem sie Windenergieanlagen vorübergehend stilllegen.

Optimale »Wärmebatterie«
Die Forscher um Charles Forsberg glauben, dass es wirtschaftlicher ist, Überschussstrom in Form von Wärme zu speichern und Unternehmen, die ständig Prozesswärme benötigen, damit zu versorgen, als den Strom in Batterien zwischenzulagern. Die Industrie könnte dann einen Teil der Wärmeenergie, die sie benötigt, ohne Belastung der Umwelt beziehen. Normalerweise wird Prozesswärme mit Erdgas und Kohle erzeugt. »Firebrick Resistance-heated Energy Storage« nennt Fordberg die Entwicklung.

Ziegelsteine haben die Fähigkeit, Wärme über lange Zeit zu speichern. Geladen wird die »Wärmebatterie« über Drähte, die sich durch den Steinhaufen schlängeln. Wird Strom hindurchgeschickt, erhitzen sie sich und geben ihre Energie an die umliegenden Steine ab. Genutzt wird die gespeicherte Wärme, indem Luft durch Kanäle innerhalb des turmförmigen Steinhaufens gepumpt wird. Die heiße Luft kann direkt genutzt werden, um beispielsweise in Lebensmittelfabriken Nahrungsmittel zu erhitzen.

Zugabe von Chemikalien
Forsberg und sein Team haben einiges an Forschungsarbeit in die Produktion der Ziegel gesteckt. Sie haben mehrere Sorten entwickelt, die unterschiedliche Eigenschaften haben. Im Kern des Steineturms befinden sich Ziegel, die Wärme sehr schnell speichern und sie ebenso schnell wieder abgeben. Diese Eigenschaft haben die Forscher durch Zugabe von Chemikalien erzielt. Die äußeren Steine haben eine nur geringe Wärmeleitfähigkeit – sie wirken als Isolatoren, die verhindern, dass gespeicherte Energie verloren geht.

Siemens hat gemeinsam mit Ingenieuren der Technischen Universität Hamburg-Harburg ein ähnliches Konzept realisiert. Deren Wärmespeicher besteht aus einer losen Schüttung von Natursteinen wie Schotter. Die gespeicherte Solar- und Windenergie wird hier genutzt, um in einem Dampfprozessstrom zu erzeugen. Das norwegische Unternehmen EnergyNest hat in Abu Dhabi ebenfalls einen Wärmespeicher errichtet. Er besteht aus Beton. Thermo-Öl transportiert die Energie in den Speicher hinein und wieder heraus. Dort wird überschüssiger Solarstrom verwertet. Nachts wird die Wärme dann in Strom zurückverwandelt.

Quelle: Pressetext