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Rain

08.05.2020

Ersthelfer bei der Stromversorgung

Mit einem Hybridsystem haben die Lechwerke ein innovatives Strom-Projekt gestartet.
Bild: Rauenbusch, LEW

Plus In Rain versuchen die Lechwerke, Strom aus Wasserkraft im großen Stil zu speichern.

Bei Energien aus alternativen Quellen steht hinter dem Thema „Speichern“ bisweilen noch ein großes Fragezeichen. Jetzt haben die Lechwerke bei Rain hierzu einen groß angelegten Versuch gestartet. Wasserkraft soll in riesigen Batterien gespeichert werden. Das System ist bereits in Betrieb.

Hybridsystems aus Wasserkraftanlage und einer Lithium-Ionen-Batterie

Mit der Inbetriebnahme eines innovativen Hybridsystems aus Wasserkraftanlage und einer Lithium-Ionen-Batterie wollen die Lechwerke einen Beitrag zur Stabilität im Stromnetz leisten: Die LEW Wasserkraft, eine Tochtergesellschaft der Lechwerke, hat dafür auf dem Gelände des Laufwasserkraftwerks in Rain einen Hochleistungsbatteriespeicher installiert und mit der Turbinensteuerung des Kraftwerks gekoppelt.

Bayernweit das erste seiner Art

Das Hybridsystem in Rain ist laut Informationen der LEW bayernweit das erste seiner Art. Bei Bedarf kann die Kraftwerk-Batteriespeicher-Einheit von LEW nun innerhalb von nur 30 Sekunden zusätzlichen Strom in das Netz einspeisen. Ebenso schnell reagiert das Hybridsystem bei Stromüberschuss – beispielsweise, wenn energieintensive Industrieprozesse unvermittelt abgeschaltet werden müssen oder bei unerwartet starker Sonneneinstrahlung auf die Fotovoltaik-Anlagen in der Region. In diesem Fall kann das System Strom aus dem Netz aufnehmen und in der Batterie speichern. Reicht die Batteriekapazität allein nicht aus, um die Netzfrequenz zu stabilisieren, kann die intelligente Steuerung des Hybridsystems zusätzlich die Stromerzeugung der Wasserkraftturbinen je nach Bedarf kurzzeitig drosseln oder erhöhen.

Diese sogenannte Primarregelleistung kann das Hybridsystem des Wasserkraftwerks Rain mindestens 15 Minuten lang ohne Unterbrechung bereitstellen und so einen Beitrag dazu leisten, Frequenzschwankungen im europäischen Stromverbundnetz kurzfristig auszugleichen. Das LEW-System übernimmt im Stromnetz damit die Funktion eines Ersthelfers, bis andere Energieerzeuger ihre Einspeiseleistung an den aktuellen Strombedarf anpassen können.

Landkreis Donau-Ries: Hohe Stromerzeugung aus regenerativen Quellen

Das Hybridsystem in Rain ist bayernweit das erste seiner Art. Die Lechwerke übernehmen damit nach Unternehmensangaben „eine Vorreiterrolle bei der Bereitstellung von Primarregelleistung in Verbindung mit regenerativem Strom aus Wasserkraft“, sagt LEW-Vorstandsmitglied Norbert Schurmann. Die Kopplung der Lithium-Ionen-Batterie mit einer Kapazität von mehr als 1600 Kilowattstunden mit dem Laufwasserkraftwerk in Rain ermöglicht aktuell eine Primarregelleistung von maximal drei Megawatt. Mit dieser Primärregelkapazität beteiligt sich LEW an den Ausschreibungen am Regelleistungsmarkt der deutschen Übertragungsnetzbetreiber.

Der Anteil der Stromerzeugung aus regenerativen Quellen indessen ist in der Region bereits sehr hoch. Weil der Stromertrag aus Sonne und Wind aber laufend schwankt, kann das die Frequenzhaltung im europäischen Stromverbundnetz beeinträchtigen. Deshalb sei es, so Schurmann, „wichtig, dass wir auch vor Ort einen Beitrag zur Stabilisierung des Netzes leisten“: „Unser Hybridsystem im Wasserkraftwerk Rain am Lech ermöglicht uns, die dafür benötigte Primarregelleistung schnell und flexibel bereitzustellen – und das aus erneuerbaren Energien.“

Batterie in Rain wird mit Strom aus Wasserkraftturbinen gespeist

Grundsätzlich sei jedes Laufwasserkraftwerk technisch dazu in der Lage, Schwankungen im Stromangebot des Netzes auszugleichen. Durch Anpassung des Turbinendurchflusses ließe sich die Stromerzeugung jederzeit kurzfristig verringern oder erhöhen. Leistungsanbieter im Bereich der Primarregelung müssten auf Netzschwankungen allerdings innerhalb von 30 Sekunden reagieren und das variabel in sehr kurzen Zeitabständen. Wollte man dies ausschließlich mit den technischen Möglichkeiten eines Wasserkraftwerks erreichen, müsste die Steuerung des Kraftwerks seine Leistung immer wieder und schnell anpassen. Entsprechend hoch wäre der Verschleiß der Mechanik an den Turbinen.

Genau hier will die LEW mit der neuen Lösung ansetzen: Mit dem von den Lechwerken entwickelten Hybridkonzepts kann das Wasserkraftwerk in Rain nun auch Primarregelleistung liefern, ohne die nachhaltige Funktionsfähigkeit des Kraftwerks zu gefährden. Die an das Kraftwerk gekoppelte Lithium-Ionen-Batterie wird mit dem Strom aus den Wasserkraftturbinen gespeist. So sei gewährleistet, dass das Hybridkraftwerk auf die regelmäßig auftretenden Frequenzschwankungen im Netz jederzeit regieren kann.

Professor Frank Pohler, Geschäftsführer der LEW Wasserkraft GmbH, sieht darin einen großen Vorteil: „Der überwiegende Anteil der Primarregelleistung kann allein durch den Batteriespeicher erbracht werden. Eingriffe in die Turbinensteuerung und der damit verbundene Verschleiß der mechanischen Kraftwerkskomponenten werden weitgehend vermieden.“

Energie für 80.000 Haushalte

Die Systeme zur Steuerung und Vermarktung der Primarregelleistung der Lechwerke sind bereits darauf ausgelegt, weitere Erzeugungsanlagen in der Region integrieren zu können. Die Anbindung der LEW-Wasserkraftwerke in Ellgau, Oberpeiching und Feldheim an den vorhandenen Batteriespeicher in Rain ist bereits in Vorbereitung. Zusätzlich bietet LEW auch externen Kunden die Möglichkeit, geeignete Stromerzeugungsanlagen in das LEW-Hybridsystem einzubinden. Kommunen und Unternehmen in der Region könnten dadurch beispielsweise mit einem Heizkraftwerk, einem Blockheizkraftwerk oder einer Biogasanlage am Markt für Primarregelleistung teilnehmen und entsprechende Zusatzerlöse erzielen, so die LEW.

Das Kraftwerk Rain gehört zu den vier leistungsstarken Lechkraftwerken der Rhein-Main-Donau GmbH (RMD) vor der Mündung des Lechs in die Donau. Die Wasserkraftwerke Ellgau, Oberpeiching, Rain und Feldheim erzeugen jährlich etwa 220 Millionen Kilowattstunden Strom aus erneuerbarer Energie. Mit dieser Menge können mehr als 80.000 Haushalte mit elektrischer Energie versorgt werden. Die vier RMD-Kraftwerke am unteren Lech werden von der LEW Wasserkraft GmbH betrieben und von deren Zentralwarte in Gersthofen bei Augsburg aus überwacht und gesteuert. (dz)

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