Ein Erdsonden-Kältespeicher soll künftig Prüflabore für Hochvoltbatterien in Bochum kühlen. Der Energieverbrauch zur Kühlung soll so um bis zu 90 Prozent sinken.

 

Kühlung eines Industriebetriebs von unten: Das Bochumer Unternehmen Voltavision schafft sich mit 40 Erdsonden einen Kältespeicher. Installiert werden die Sonden, die bis zu 100 Meter tief reichen sollen, und die Steuertechnik dafür von der Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie (IEG).

Der Energieverbrauch zur Kühlung soll sich mit der Technik um 70 bis 90 Prozent reduzieren lassen, heißt es in einer Mitteilung des Unternehmens. Das Bundeswirtschaftsministerium fördert das Vorhaben mit rund 2,8 Millionen Euro.

Voltavision testet für Automobilkonzerne Zellen, Module und Batteriesysteme in der Entwicklungsphase. Mit den Erdwärmesonden sollen in Zukunft Labore und Prüfstände gekühlt werden. Das Projekt, das den Namen „MissEllyDemo“ erhalten hat, zielt darauf, die im Winter sowie nachts verfügbare Kälte im Erdreich zu speichern und im Sommer zur Kühlung der Prüfanlagen und Gebäude zu nutzen. Der Erdsonden-Kältespeicher werde so dynamisch betrieben, „dass er Wärmeenergie in einem weiten Leistungsbereich und in bedarfsgerechten Geschwindigkeiten aufnehmen kann“, sagt Projektleiter Roman Ignacy von Fraunhofer IEG.

Bis zu 550 kW Leistung

Geplant ist, die Erdsonden im Abstand von fünf bis zehn Metern zu installieren. Insgesamt soll die Leistung des Sondenfeldes durchschnittlich bei 150 kW liegen, in Spitzenzeiten solle es bis zu 550 kW sein. Die Speicherkapazität beziffern IEG und Voltavision auf 386 MWh − etwa 15 Prozent des Gesamtbedarfs des Unternehmens. Die Steuerung der Geothermieanlage verschaltet die Sonden je nach Bedarf parallel, seriell oder in bestimmten Zonen, erklärt Fraunhofer-Forscherin Anja Hanßke. „Durch die innovative Verschaltung der Erdsonden entsteht ein dynamisch auf thermische Lasten regelbares System mit einer maximalen Leistungs- sowie Energiespeicherungsfähigkeit.“

Die Leiterin des Projekts auf Seiten von Voltavision sieht in der Anlage einen großen Schritt zu nachhaltigen Energiesystemen. „Wenn die Außentemperatur niedrig ist, wird schon jetzt das Kühlwasser der Anlagen über die Umgebungskälte in der Luft gekühlt.“ Diese Freikühlung sei an sehr warmen Tagen nicht möglich, sodass stromintensive Kompressionskälte zum Einsatz komme. Um den Freikühlanteil zu erhöhen, „wohlwissend, dass die Sommer heißer werden, entstand die Idee, auf dem Firmengelände im Boden gespeicherte Kälte aus dem Winter im Sommer zu nutzen“, erklärt Lore Mall.