KIT treibt Energiewende im Energy Lab 2.0 voran

Dezentral, erneuerbar und umweltfreundlich: Die Zukunft der Energieversorgung ist am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ein wichtiges Forschungsfeld. Zusammengeführt werden die vielen verschiedenen Konzepte für Energiewende im Energy Lab 2.0. auf dem Campus Nord des KIT. Dort wird die Umwandlung von regenerativ erzeugter Energie in nachhaltige Speichersysteme im Reallabor erprobt. Lob dafür gab es bereits von Bundesforschungsministerin Bettina Stark-Watzinger.

Kampf gegen Klimawandel

„Energie ist die Grundlage für unseren Wohlstand. Deshalb ist das, was hier passiert, immens wichtig“, betont Stark-Watzinger bei einem Vor-Ort-Termin. Nach Einschätzung der Ministerin gibt es derzeit zwei große Herausforderungen. Der Kampf gegen den Klimawandel und die Unabhängigkeit von fossilen Importen in der Energieversorgung.

Deswegen müsse die Kombination von regenerativer Energie schneller vorangetrieben werden als bisher, außerdem müsse man beim großen Energie-Puzzle weiterhin auch kleinere Teile wie den Einsatz von Wasserstoff im Blick haben.

Solarstrom muss gespeichert werden

Im Energy Lab 2.0 werden die aktuellen Herausforderungen der Energiewende auf engem Raum gebündelt. Nachhaltig elektrische Energie wird auf den 40 Solarmodulen auf dem Photovoltaik-Feld erzeugt. Doch wohin mit dem Strom, wenn die Sonne scheint und die überschüssige Energie gespeichert werden muss? Hier liefert das Energie-Labor gleich mehrere innovative Lösungsvorschläge.

Großspeicher mit innovativer Kühlung. Foto: Karlsruher Institut für Technologie

Batterien, Gas und Kraftstoff

Die Stromspeicherung in Elektroautos oder in Lithium-Batterien spielt dabei ebenso eine Rolle wie weniger bekannte Technologien.  So wird die elektrische Energie in den Forschungslaboren nach dem Prinzip Power-to-Gas sowohl in Methan als nach dem Prinzip Power-to-Liquid in flüssigen Kraftstoff gespeichert.

Ebenfalls zum Energy Lab 2.0 gehören ein Mikrogasturbinen-Blockheizkraftwerk sowie Forschungsstätten in den beiden Außenstellen im Forschungszentrum Jülich und am Deutschen Luft- und Raumfahrtzentrum in Stuttgart.

Praxisorientierte Forschung in drei Musterhäusern

Für den direkten Wissenstransfer von den Forschungslaboren in die Praxis wurden auf dem Living Lab Energy Campus zudem drei baugleiche Musterhäuser eingerichtet. Jedes der Häuser ist allerdings mit unterschiedlichen regelbaren Heizsystemen ausgestattet, eines mit einer Wärmepumpe, eines mit einer sogenannten Direct-Power-to-Heat-Technologie und eines mit der Gas-to-Heat-Technologie.

Bei Sonnenschein soll der Solar-Strom auf alle drei Häuser verteilt werden. In der Praxis kann das bedeuten, dass Autos aus der gesamten Nachbarschaft bei schönem Wetter vollgetankt werden.

Netz muss stabil bleiben

Die größte Herausforderung für die Zukunft ist für Ministerin Stark-Watzinger, dass die Netzstabilität auch nach dem Auslaufen der letzten Atom-. Kohle-, und Gaskraftwerke gewährleistet ist. Hier kommt dann wieder die Wasserstoff-Forschung des KIT ins Spiel. Dadurch kann der überschüssig produzierte Strom in Windparks nachhaltig gespeichert und bei Bedarf wieder entnommen werden.

Neben Fachwissen brauchen die Forscher*innen des Energy Lab 2.0 vor allem eines: Einen langen Atem. Auf 20 Jahre wurde der Betrieb der Forschungsfabrik beim Spatenstich für die ersten Gebäude im Juni 2017 angelegt. Mit rund 22 Millionen Euro wird das Energy Lab 2.0 von Bund und Land gefördert.