Schwerkraftbasierte Energiespeicherung
In Zukunft an jedem Hochhaus? Vertikale
Energiespeicher als „gravity energy storage systems“ (GESS)
Rendering: Energy Vault / SOM
Ende Juli wurde berichtet, dass das Architektur- und Ingenieurbüro Skidmore, Owings & Merrill SOM zusammen mit dem Schweizer Energiespeichertechnologieunternehmen Energy Vault eine Partnerschaft zur Weiterentwicklung der schwerkraftbasierten Energiespeicherung geschlossen hat. Als international tätiges Büro steht SOM für die Realisierung zahlreicher Superhochtürme auf der ganzen Welt. Wohl von dort aus sieht SOM seine Arbeit als eine natürliche Ergänzung zu den vertikal ausgerichteten Energiespeicherlösungen von Energy Vault, die die Wechselrichter und Turbinendrehprinzipien von gepumpter Wasserkraft und rückgewonnener Energie aus schnell sinkenden Gewichten nutzen.
Demonstrationsprojekte von Energy Vault können 30 t Masse heben und in der Höhe halten, die bei schnellem Absenken ihre potenzielle Energie in kinetische Energie umwandeln. Die G-VAULT-Energiespeichersysteme des Schweizer Unternehmens nutzen die Erzeugung erneuerbarer Energie, einschließlich Wind und Sonne, für das Heben der Blöcke. Die Aufgabe von SOM als exklusiver Partner für Architektur und Bauingenieurswesen soll sein, Gebäude der nächsten Generation als Rahmen und bauliche Strukturen für alle neuen Schwerkraft-Energiespeichersystem GESS zu betrachten. SOM wird an einer neuen Schwerkraft-Energiespeichersysteme-Familie GESS für Energy Vault arbeiten, die u. a. das Folgende umfasst:
- EVu: Eine Technologie für die Konstruktion von Hochbautürmen, die ein Schwerkraft-Energiespeichersystem GESS in Hohlräume in hohen Gebäuden von 300 m und bis zu 1 000 m Höhe integriert. Diese GESS-Strukturen werden die Kapazität haben, mehrere GWh an schwerkraftbasierter Energiespeicherung zu erreichen, um nicht nur das Gebäude selbst, sondern auch angrenzende Gebäude mit Strom zu versorgen.
- EVc: Große Pumpspeichersysteme für Wasserkraft, die mithilfe eines modularen, wasserbasierten Systems in hohe Gebäude integriert werden. EVc-Designs sind in erster Linie ein eigenständiges GESS und könnten auch in hohen Gebäuden integriert werden, die die Grundlage des EVu-Designs bilden.
- EV0: Ein Pumpspeichersystem für Wasserkraft. Diese modularen Systeme nutzen einen Stoffbehälter (einen „Wasserbaum“), um Wasser in hergestellten Modulen zu speichern, die eingesetzt werden können, während bewährte Pumpturbinen- und Druckrohrkonstruktionen für bestehende Pumpspeichersysteme wie für die Standorte bestehender Staudämme oder ähnliche Anlagen genutzt werden können.
Energiespeicher in China
Foto: Energy Vault
William Baker, Beratungspartner bei SOM und Innovator im Bereich Bautechnik: „Sie haben eine Speicheranlage hoch oben am Himmel und eine weitere Speicheranlage unten an der Basis, und Sie bewegen die Gewichte, wenn die Sonne scheint und Sie mehr Sonnenenergie haben, als Sie benötigen.“ Damit könne man, so Baker weiter, Lücken außerhalb der Spitzenzeiten schließen, um Generatoren zu betreiben und Mikronetze zu versorgen.
Ein 25 MW/100 MWh-EVx-System wurde – nach einem erfolgreichen Test mit einem Prototypen im Tessin – bereits Ende 2023 in der chinesischen Stadt Rudong in der Nähe von Shanghai an das staatliche Versorgungsnetz angeschlossen, ein weiteres ist hier im Bau. Diese Speicher könnten – da nur gut 100 m hoch und mit 3 500 je 25 t schweren Blöcken arbeitend, auch hierzulande realisiert werden; denn Hochhäuser à la SOM sind bei uns ja eher Exoten. Vielleicht sollten diese Art Speicher aber auch eine zusätzliche Nutzung erfahren, die dem ganzen ein gestalterisches Mehr aufzwingen!? Be. K.
