Forschung für die Zukunft
Versorgungssicherheit und neue Technologien für eine emissionsarme Energieversorgung stehen im Mittelpunkt unserer Forschungsaktivitäten.
Alternative Technologien und Deutschlands erstes Hybridkraftwerk
Vevide
Das Forschungsprojekt Vevide hat es sich zum Ziel gesetzt, einen Verbund dezentraler Energiespeicher aufzubauen: Es soll Lösungen finden, wie bei steigendem Anteil regenerativer und damit nicht steuerbarer Energien eine stabile Versorgung der Kunden sichergestellt werden kann. Eine Möglichkeit, die Vevide erforscht: Energieerzeugungs- und -verbrauchsanlagen flexibel einzusetzen. Dazu werden dezentrale Anlagen nicht wie bisher nutzerabhängig, sondern in Abhängigkeit der jeweiligen Netzsituation betrieben. Das Forschungsprojekt Vevide hat es sich zum Ziel gesetzt, einen solchen Verbund dezentraler Energiespeicher aufzubauen.Wir sind einer der fünf Projektbeteiligten und entwickeln Konzepte, wie sich die Flexibilität in betrieblichen Produktionsprozessen als virtueller Energiespeicher nutzen lässt.
Deutschlands erstes Hybridkraftwerk
Das gleiche Ziel, die stabile Versorgung unserer Kunden mit Strom trotz des steigenden Anteils regenerativer und nicht steuerbarer Energien, verfolgen wir mit dem Betrieb von Deutschlands erstem Hybridkraftwerk.
Momentan springen noch konventionelle Kraftwerke ein, wenn Wind, Sonne oder Biomasse den Strombedarf nicht decken können. In Zukunft müssen eine sichere Stromversorgung und ein stabiles Stromnetz auch nur durch den Einsatz erneuerbarer Energien gewährleistet sein. Wir haben hierfür eine Lösung: unser Hybridkraftwerk. In diesem Kraftwerk wurde eine 4 MW Gasturbine mit einem 9 MW/6,5 MWh Batteriespeicher gekoppelt. Die Batterie ist in der Lage innerhalb von Millisekunden dringend benötigte Stromkapazität zu liefern. Die Gasturbine läuft hingegen langsamer an, kann aber beliebig lange die Kapazität bereitstellen und die Batterie wieder aufladen. Somit wird dringend benötigte lokale Flexibilität für die Energiewende zur Verfügung gestellt.
Die Kombination aus Batteriespeicher und Gasturbine kann schnell und zeitlich unbegrenzt Strom zur Verfügung stellen.
Der Balance Power Controller als Schaltstelle
Um beide Komponenten, Batteriespeicher und Gasturbine, zu einer effizienten Funktionseinheit zu verschmelzen und die vor allem bei der Primärreserve geforderte Reaktionsgeschwindigkeit zu erreichen, ist eine komplexe Softwaresteuerung gefragt. TWL entwickelte hierfür ein eigenes System, den Balance Power Controller (BPC). Er steuert automatisch und sekundenschnell die Reaktion auf Netzschwankungen und das Zusammenspiel von Batterie und Gasturbine sowie weiterer Komponenten wie einer Power-to-Heat-Anlage. Damit verfügt TWL mit einer selbst entwickelten Softwaresteuerung erstmals über ein System, mit dem zukünftig die verschiedensten Anlagen und Assets für die Regelenergie effizient und optimal automatisch gesteuert werden können.
Hintergrund: "Schaufenster intelligente Energie - Digitale Agenda für die Energiewende" (SINTEG)
Im Februar 2015 hat das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) das Förderprogramm "Schaufenster intelligente Energie - Digitale Agenda für die Energiewende" (SINTEG) gestartet. Das Projekt ist ein wichtiger Beitrag zur Digitalisierung der Energiewende. Ziel ist es, in insgesamt 5 großflächigen "Schaufensterregionen" skalierbare Musterlösungen für eine sichere, wirtschaftliche und umweltverträgliche Energieversorgung bei hohen Anteilen fluktuierender Stromerzeugung aus Wind- und Sonnenenergie zu entwickeln. Die Forschungsprojekte haben den Auftrag, „Blaupausen“ für die breitenwirksame Umsetzung einer intelligenten Stromversorgung auf Basis erneuerbarer Energien zu entwickeln.
Im Schaufenster DESIGNetz in Nordrhein-Westfalen, Rheinland-Pfalz und Saarland soll Energie aus Solarenergie und Windkraft für die Versorgung von urbanen und industriellen Verbrauchern genutzt werden. Unser Hybridkraftwerk ist Teil des Forschungsprojekts DESIGNetz.
Gleichzeitig untersuchen wir auch weitere alternative Technologien:
Wasserstoff-Ökosystem für LU
Seit Anfang 2021 prüfen wir die Möglichkeiten zum Aufbau eines Wasserstoff-Ökosystems für Ludwigshafen und die Region, welches über den Aufbau einzelner lokaler Anwendungen hinaus geht. Das langfristige Ziel ist der Aufbau eines neuen Geschäftsfeldes und gleichzeitig die Bereitstellung von grünem Wasserstoff als klimaneutralem Energieträger für die Region. Neben dem Aufbau dieses Ökosystems wird der Hochlauf der Produktion und der Abnahmemengen, die richtigen Produktionsstandorte für die Elektrolyseure sowie die Tankstelleninfrastruktur und die Transportlogistik untersucht und geplant. Mit einigen potentiellen Partnern wurden von April bis Juli 2021 die Möglichkeiten einer Zusammenarbeit und potentielle Anwendungsfälle diskutiert.
Brennstoffzelle
Brennstoffzellen wandeln einen Brennstoff in elektrische Wärme und Energie um. Wir betreiben in einem Gemeinschaftsprojekt mit der LUWOGE/GEWOGE, dem Wohnungsunternehmen der BASF, und der Wingas GmbH eine Anlage der nun schon vierten Generation von Brennstoffzellen-Heizgeräten in einem energetisch sanierten Mehrfamilienhaus. Die Erprobung dieser innovativen Anlage in der Praxis liefert Informationen zu Energieeffizienz, Kosten und Betriebstüchtigkeit der neuartigen Technologie.