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Norman Villnow über den modernsten Wärmespeicher in Europa

Norman Villnow über Den Modernsten Wärmespeicher In Europa

Norman Villnow, Geschäftsführer der N-ERGIE Kraftwerke GmbH (Tochterunternehmen der N-ERGIE Aktiengesellschaft), betreibt mit seinem Unternehmen in Nürnberg einen modernen Wärmespeicher, der die Strom- und Wärmeversorgung der Stadt maßgeblich vereinfacht.

An Tagen, an denen die Sonne oft scheint und der Wind stark weht, ist zum Teil so viel Strom im Netz, dass manche erneuerbare Stromerzeugungsanlagen zeitweise zum Schutz vor Netzüberlastung abgeregelt werden müssen.

Norman Villnow, N-ERGIE Kraftwerke GmbH, Nürnberg

Norman Villnow ist Geschäftsführer der N-ERGIE Kraftwerke GmbH (Tochterunternehmen der N-ERGIE Aktiengesellschaft), der N-ERGIE Biomasse GmbH und Prokurist der Gemeinschaftskraftwerk Irsching GmbH. Die N-ERGIE Aktiengesellschaft entstand aus der Fusion der FÜW, MEG und EWAG (Energie- und Wasserversorgung AG Nürnberg). Bei letzterer war Herr Villnow seit 1997 tätig und hatte unter anderem Funktionen im Netzmanagement, der Grundsatzplanung sowie verschiedene Führungsfunktionen. Zuvor studierte er Luft- und Raumfahrttechnik an der Universität Stuttgart, Fertigungstechnik an der Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg und Maschinenbau (Energie- und Umwelttechnik) an der TH Nürnberg.

Norman Villnow

Herr Villnow, N-ERGIE betreibt in Nürnberg-Sandreuth einen der modernsten Wärmespeicher in Europa. Können Sie unseren Lesern erstmal erklären, wie so ein Wärmespeicher funktioniert und was das Besondere an dem Speicher in Nürnberg ist?

Wir betreiben an unserem Standort Nürnberg-Sandreuth ein Heizkraftwerk (HKW) mit moderner, erdgasbefeuerter Gas- und Dampfturbinen(GuD)-Technik und einer zusätzlichen Verstromung des Abdampfes aus der städtischen Müllverbrennung sowie einer Biomasse-Anlage. Diese Anlagen erzeugen im hocheffizienten und umweltfreundlichen Kraft-Wärme-Kopplungs-Prozess Strom und Fernwärme für Nürnberg. Aufgrund dieser Kopplung war die mögliche Stromerzeugung bislang direkt vom Fernwärmebedarf abhängig.

Unser Wärmespeicher funktioniert wie ein Heißwassertank, der Wärme zwischenspeichert und mit dem Nürnberger Fernwärmenetz verbunden ist. Durch den Speicher können wir die Strom- von der Wärmeerzeugung zeitlich entkoppeln. Das macht unser Heizkraftwerk noch flexibler und erhöht die Einspeisemöglichkeiten für erneuerbare Energien.

Der Nürnberger Wärmespeicher hat einen Durchmesser von rund 26 Metern und eine Höhe von rund 70 Metern. Der Stahlbehälter fasst rund 33.000 Kubikmeter Wasser. Er ist nicht nur einer der höchsten und modernsten in Europa, sondern er ist auch der erste Speicher in Deutschland, der mit der sogenannten Zwei-Zonen-Technik arbeitet.

Durch diese Konstruktion kann – anders als bei gängigen Ein-Zonen-Speichern – Wasser mit einer Temperatur von über 100 Grad Celsius in einem drucklosen Behälter eingespeichert werden. Der große Vorteil der Zwei-Zonen-Technik ist, dass eine größere Wärmemenge eingespeichert werden kann – in unserem Fall sind dies rund 1.500 Megawattstunden. Im Sommer reicht das beispielsweise aus, um am Wochenende die Versorgung der Nürnberger Fernwärmekunden über den Wärmespeicher sicherzustellen.

Welche Aufgaben bzw. Funktionen soll ein Wärmespeicher erfüllen? Welche Ziele hat Ihr Unternehmen mit dem Bau verfolgt?

Wenn Fernwärme gebraucht wurde, musste in unserem Heizkraftwerk bisher durch die Kraft-Wärme-Kopplung Strom auch dann erzeugt werden, wenn die Stromnetze bereits ausgelastet waren. Und umgekehrt hatten wir zuvor an trüben und windarmen Tagen nicht einfach die Möglichkeit, das Kraftwerk hochzufahren, um zusätzlichen Strom zu erzeugen, wenn nicht gleichzeitig verstärkt Fernwärme in Nürnberg gebraucht wurde. Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen können nicht einfach ab- und wieder hochgefahren werden, um die Schwankungen bei der Einspeisung erneuerbarer Energien auszugleichen. Denn unsere Anlage stellt ja in erster Linie die Wärmeversorgung der Fernwärmekunden sicher.

Die Umwandlung von elektrischer Energie in Wärme ermöglicht es, überschüssige Stromspitzen, die künftig auch vermehrt aus einem kurzzeitigen Überangebot an erneuerbarem Strom entstehen, sinnvoll zu nutzen.werden müssen.

Norman Villnow, N-ERGIE Kraftwerke GmbH, Nürnberg

Mit dem Wärmespeicher haben wir unser Heizkraftwerk aus dieser Abhängigkeit lösen können. Nun können wir es flexibler betreiben und schneller auf die Fluktuationen im Stromnetz reagieren. Wenn mehr Strom erzeugt werden muss, weil beispielsweise wenig Strom aus erneuerbaren Energien verfügbar ist, fährt das Kraftwerk die Leistung hoch und die dabei entstehende überschüssige Wärme wird in den Speicher geladen – umso mehr, je geringer der aktuelle Bedarf im Fernwärmenetz ist. Wird dagegen viel Ökostrom in das Netz eingespeist, wird die Leistung des Kraftwerks gedrosselt und die notwendige Fernwärmeversorgung kann über die Entladung des Wärmespeichers erfolgen. Bei einem hohen Angebot an Strom aus Sonne und Wind können wir die Gasturbinen in den Sommermonaten an den Wochenenden sogar komplett abschalten.

Der Wärmespeicher ist das Nürnberger Wahrzeichen der Energiewende

Bildnachweis: Annette Kradisch

Darüber hinaus können wir durch den Wärmespeicher und zwei separat in das Heizkraftwerk eingebaute Elektroheizer mit einer elektrischen Leistung von je 25 Megawatt (MW) flexibler auf Preissignale aus dem Strommarkt sowie auf Anforderungen zur Netzstabilisierung reagieren. Durch die beiden Elektroheizer können wir Strom in Wärme umwandeln und im Fernwärmesystem nutzen. Die Umwandlung von elektrischer Energie in Wärme ermöglicht es, überschüssige Stromspitzen, die künftig auch vermehrt aus einem kurzzeitigen Überangebot an erneuerbaren Strom entstehen, sinnvoll zu nutzen.

Welche Erkenntnisse konnten Sie bisher aus dem Betrieb des Wärmespeichers ziehen? Hat sich der Bau gelohnt?

Wir sind mit der Leistung unseres Wärmespeichers bislang sehr zufrieden. Im ersten Betriebsjahr 2015 konnten beispielsweise rund 50.000 Megawattstunden (MWh) Wärme in den Speicher geladen bzw. wieder entnommen werden. Dies entspricht dem jährlichen Wärmebedarf von rund 3.400 Einfamilienhäusern. Seit seiner Inbetriebnahme Ende 2014 ist der Speicher fast jeden Tag im Einsatz und wird mit Wärmeenergie be- bzw. entladen. Er läuft wie geplant, ist mittlerweile zu einem festen Bestandteil unseres Kraftwerkssystems geworden und erfüllt auch weitgehend unsere Erwartungen in Bezug auf Ergebnisverbesserungen.

Auch die beiden Elektroheizer machen einen guten Job: Sie erhöhen die Reaktionsgeschwindigkeit des Heizkraftwerks und steigern die Teilnahmemöglichkeiten an den Regelenergiemärkten. Insgesamt wurden 2015 von den E-Heizern 2.990 MWh elektrische Regelenergie geleistet.

 

Vielen Dank für das Interview!

Christoph Erle

Mein Name ist Christoph Erle und ich betreue bei Management Circle die Blogs zu Personalwesen, Banken, Energiewirtschaft und Handelsmarken. Als langjähriger Freund des Netzes und Content-Marketing-Spezialist wollte ich mir die Chance nicht nehmen lassen, bei einem renommierten Veranstalter den Aufbau einer Online-Präsenz zu unterstützen. Ich hoffe, hier hilfreiche Inhalte für Sie bereitzustellen und Sie demnächst im Netz oder auf einer unserer Veranstaltungen anzutreffen.

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