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Die Projektarbeit „Auslegung einer regenerativen Stromversorgung inklusive eines Stülpmembranspeichers anhand der Stadt Haßfurt“ handelt von einer Analyse der Realdaten, welche von der Stadtwerk Haßfurt GmbH zur Verfügung gestellt wurden. Außerdem wurden der Ausbaustand der elektrischen Energieversorgung sowie die Auslegung eines Stülpmembran-speichers für die Kleinstadt Haßfurt untersucht. Auf die Funktion des Stülpmembranspeichers wird ebenso genauer eingegangen.
In dieser Arbeit wird ein Konzept zur Herstellung eines Stülpmembranspeichers unter Verwendung etablierter Bautechniken entwickelt. Ein Stülpmembranspeicher ist ein unterirdischer, thermisch aktivierter Lageenergiespeicher, bei dem ein Bodenmassekolben durch Wasser hydraulisch angehoben wird. Dabei wird Wärme in der thermischen Speicherkapazität des Wassers und potenzielle Energie in der Höhenlage des Bodenmassekolbens gespeichert. Diese potenzielle Energie kann wieder in elektrische Energie umgewandelt werden. Die Herstellung des Bodenmassekolbens erfolgt unterirdisch und besteht aus zwei zentralen Schritten:
1. Horizontalen Freilegung des Kolbens
2. Erstellung des Ringspalts.
Die Freilegung wird mittels klassischer bergbaulicher Techniken wie Tunnelsystemen, Injektionen, Stahlstützen und Seilsägen realisiert. Der Ringspalt wird durch einen äußeren Schlitzwandring und den Aushub bis zur temporären Standfestigkeit des Gesteins hergestellt. Der Zylinder und die Kolbenwand werden mit vorgebogenen Stahlblechen verkleidet und anschließend mit Beton hinterfüllt.
Der oberirdische Teil des Speichers besteht aus einem Stahltank, der einem Fernwärmespeicher ähnelt und für die zusätzliche Belastung durch die Kolbenauflast ausgelegt ist.
Das erarbeitete Konzept zeigt, wie ein Stülpmembranspeicher hergestellt werden kann. Wirtschaftliche Aspekte wurden nicht untersucht. Im nächsten Schritt sollten die Materialmengen eines vollständig ausgebauten Stülpmembranspeichers ermittelt werden, um ihn mit anderen Energiespeichersystemen in Bezug auf Speicherkapazität, Wirkungsgrad, Materialverbrauch, Lebensdauer und CO2 - Ausstoß zu vergleichen. Dabei ist besonders zu berücksichtigen, dass der Stülpmembranspeicher sowohl thermische als auch potenzielle Energie speichern kann. Daher sollten die Vergleiche mit Speichersystemen erfolgen, die ebenfalls Energien für Strom- und Wärmenetz speichern können. Nur durch eine ganzheitliche Betrachtung kann eine erfolgreiche und ökologische Energietransformation gelingen.