Mit der Inbetriebnahme im Jahr 2025 wird die großtechnische Speichereinheit in Pornainen, Südfinnland, die größte Sandbatterie der Welt. Sie kann 100 MWh Wärmeenergie aus Sonnen- und Windenergie speichern und wird es der umliegenden Region ermöglichen, die CO₂-Emissionen um rund 70 Prozent zu reduzieren. „Es ist aufregend, einen groß angelegten thermischen Energiespeicher zu bauen, der auch als primäre Produktionsanlage im Fernwärmenetz von Pornainen fungieren wird“, so Liisa Naskali, COO bei Polar Night Energy, dem Entwickler der Innovation.

Aus der Not geboren

Das Projekt wurde gestartet, als Russland als Vergeltung für den NATO-Beitritt Finnlands die Gaslieferungen einstellte. Damals sah man sich nach Alternativen um, nicht nur ausreichend Grünstrom zu erzeugen, sondern diesen auch über Monate hinweg möglichst erschwinglich zu speichern. Die finnischen Gründer Tommi Eronen und Markku Ylönen stießen bei ihrer Suche auf das Naturprodukt Sand: Sandkörner haben ein erstaunlich großes Volumen, wenn es um die Speicherung von Energie geht. Anmerkung der Redaktion: Oh ja, wir merken es jeden Urlaub, wenn wir uns die Füße am brandheißen Sand verbrennen.

Im Mai 2022 installierte Polar Night Energy eine erste, kleine Ausführung der für Pornaien geplanten Sandbatterie in einem Kraftwerk in der Stadt Kankaanpää. Dies konnte erfolgreich den reichlich vorhandenen Sonnen- und Windstrom für die kalten Wintermonate speichern. Die neue Sandbatterie in Südfinnland wird etwa zehnmal größer als sein Vorläufer. Der Bau und die Erprobung der 13 Meter hohen und 15 Meter breiten Batterie wird schätzungsweise 13 Monate in Anspruch nehmen und soll wertvolle Erkenntnisse für die großflächige Weiterentwicklung der Sandbatterietechnologie liefern.

Technische Hintergründe

Die Speicherung erfolgt auf Basis der Widerstandsheizung, bei der Wärme durch die Reibung erzeugt wird, die entsteht, wenn ein elektrischer Strom durch ein Material fließt, das kein Supraleiter ist. Die heiße Luft zirkuliert dann über einen Wärmetauscher in einem mit Sand gefüllten Behälter. Der Sand kann Wärme von etwa 500 °C für mehrere Tage bis hin zu Monaten speichern und stellt so einen wertvollen Vorrat an kostengünstiger Energie für den Winter dar. Bei Bedarf entlädt die Batterie die heiße Luft und erwärmt so das Wasser im Fernwärmenetz. Im ersten Speicher in Kankaanpää wurde die gespeicherte Energie zum Beispiel für Wohnungen, Büros und sogar das örtliche Schwimmbad genutzt.

Ein Konzept für die Welt?

Ursprünglich wurde ausschließlich Bausand verwendet (um die Transportemissionen zu begrenzen), die Sandbatterien funktionieren jedoch mit sämtlichen, sandähnlichen Material, das innerhalb bestimmter thermodynamischer Parameter eine ausreichend hohe Dichte aufweist. Dies birgt großes Potenzial für die Implementierung der Technologie in auch anderen Staaten. Laut einer aktuellen niederländischen Studie wird die Nachfrage nach diesem Baumaterial in den nächsten 40 Jahren um 45 Prozent steigen. Bausand wird in der Regel aus Flüssen und Seen entnommen, dahingehend gilt jedoch auch hier einen geregelten Abbau anzufechten.