Seit Juni 2025 speichert eine Sandbatterie in Pornainen Wärme in zerkleinertem Speckstein. Die Anlage verfügt über 100 MWh thermische Speicherkapazität und liefert bis zu 1 MW Wärme an das örtliche Fernwärmenetz. Seit Juni 2025 übernimmt sie dort die Hauptproduktion; der Öleinsatz soll entfallen und der Verbrauch von Holzhackschnitzeln deutlich sinken. Der Biomassekessel bleibt für Spitzenlasten als Reserve erhalten.
In Pornainen, einer Gemeinde mit rund 5.000 Einwohnern in der finnischen Region Uusimaa, steht die Anlage. Auftraggeber und Betreiber ist der Fernwärmeversorger Loviisan Lämpö; Polar Night Energy entwickelte und errichtete den Speicher. Seit Juni 2025 ist die Anlage in Betrieb; der Hersteller veröffentlichte seine Mitteilung am elften Juni. Die Inbetriebnahme-Mitteilung von Polar Night Energy beschreibt die Anlage als neue Hauptproduktionsstätte für das lokale Wärmenetz.
Angeschlossen ist allerdings nicht die gesamte Gemeinde. Das Fernwärmenetz versorgt nur einen Teil Pornainens; zu den angeschlossenen kommunalen Gebäuden gehören laut Mitteilung die Schule, das Rathaus und die Bibliothek. Damit ist sie eine zentrale Wärmequelle für das bestehende Netz, aber keine Heizung für sämtliche Häuser des Ortes. Diese Unterscheidung ist wichtig, weil die Speichergröße allein keine Zahl versorgter Einwohner oder Haushalte angibt.
Der Begriff Sandbatterie führt leicht in die Irre, weil hier keine elektrische Ladung in Lithiumzellen gespeichert wird. Beim Laden wandelt der thermische Wärmespeicher Strom in Wärme um und hält diese Energie in einem festen Speichermaterial fest. Beim Abruf wird die Wärme wieder in den Fernwärmekreislauf übertragen, während die Anlage selbst keinen Strom an Haushalte abgibt. Die Speicherkapazität beschreibt die gespeicherte Wärmemenge; die Leistung bezeichnet, wie schnell der Speicher Wärme liefern kann.
Eine herkömmliche Batterie speichert elektrische Energie elektrochemisch und gibt sie später wieder als Strom ab. Anders als die herkömmliche Batterie verfolgt die Sandbatterie einen Weg, der besonders für Anwendungen mit hohem Wärmebedarf geeignet ist. Fernwärmenetze, industrielle Trocknung, Prozessdampf oder Heißluft können Wärme direkt nutzen. Damit kann ein solcher Speicher Brennstoffe dort ersetzen, wo nicht elektrische Energie, sondern hohe Temperaturen gebraucht werden.
Verglichen mit der ersten kommerziellen Anlage in Kankaanpää wird die Größenordnung deutlich. Polar Night Energy gibt für den 2022 gestarteten Vorgänger 8 MWh Speicherkapazität und 200 kW Wärmeleistung an. Die Pornainener Anlage erreicht rechnerisch die 12,5-fache Speicherkapazität und die fünffache thermische Leistung. Die Inbetriebnahme-Mitteilung nennt den neuen Speicher dennoch zehnmal größer; diese Angabe weicht vom Quotienten der veröffentlichten Kapazitätswerte ab.
Im Stromsystem ergänzen sich unterschiedliche Speicherarten. Elektrochemische Großspeicher nehmen Überschüsse auf und geben Elektrizität später wieder ab; eine FuW-Meldung zu Batteriespeichern im deutschen Stromsystem beschreibt diesen Ansatz. Eine Sandbatterie nutzt den Strom dagegen für Wärme und ist deshalb besonders dort interessant, wo ein Wärmenetz oder ein industrieller Wärmeprozess vorhanden ist.
Beim Laden nutzt das System elektrische Energie aus dem Netz oder aus lokalen erneuerbaren Quellen wie Windstrom und Solarstrom. Elektrische Widerstandsheizer erwärmen Luft, die in einem geschlossenen Kreislauf durch Leitungen im Speicher strömt. Die heiße Luft überträgt Energie auf das feste Material und erhöht dessen Temperatur. Anders als ein Akku nimmt der Speicher die Energie damit nicht durch chemische Reaktionen auf, sondern als fühlbare Wärme.
Die Speichereinheit besteht nach der technischen Beschreibung des Unternehmens aus einem isolierten Stahlsilo mit Füllmaterial und Wärmeübertragungsrohren. Ventilatoren, Klappen und Steuerungstechnik regeln die Luftströme innerhalb des Systems. Zwischen innerer und äußerer Stahlwand liegt hitzebeständige Dämmung; auch das Schüttgut selbst bremst den Wärmetransport nach außen. Auf der technischen Produktseite von Polar Night Energy wird dieser Aufbau für die Produktfamilie erläutert.
Wenn Wärme benötigt wird, strömt kühlere Luft durch die Leitungen und nimmt Energie aus dem erhitzten Speichermaterial auf. Anschließend überträgt ein Wärmetauscher die Energie auf Wasser für das Fernwärmenetz. Für industrielle Anwendungen kann das gleiche Prinzip auch Heißluft oder Prozessdampf bereitstellen. Das Unternehmen nennt für seine aktuelle Technologie einen allgemeinen Ausgabebereich von 60 bis 400 Grad Celsius; dieser Wert ist keine veröffentlichte Messung der Temperatur im Pornainener Fernwärmenetz.
Damit liegt der Speicher zwischen Stromversorgung und Wärmeverbrauch und verschiebt den Zeitpunkt der Energienutzung. Er kann Strom aufnehmen, wenn viel Wind- oder Solarenergie verfügbar ist oder die Preise niedrig sind. Die Wärme wird anschließend abgerufen, wenn Gebäude oder Betriebe sie benötigen. Auf diese Weise muss der Zeitpunkt der Stromerzeugung nicht mit dem Zeitpunkt des Wärmebedarfs zusammenfallen.
Trotz des Namens enthält die finnische Anlage keinen gewöhnlichen Strandsand. Polar Night Energy füllte den Speicher mit rund 2.000 Tonnen zerkleinertem Speckstein, einem Nebenprodukt aus der Ofenproduktion des finnischen Herstellers Tulikivi. Die Menge entspricht nach Angaben der beteiligten Unternehmen ungefähr dem Gewicht von tausend Specksteinöfen. Das Gestein fiel bereits bei der Herstellung an und musste für den Wärmespeicher nicht eigens als neuer Rohstoff gewonnen werden.
Die Wahl zeigt eine technische Besonderheit des Konzepts: Als Speichermedium kommen nicht nur Sand, sondern auch andere körnige und hitzebeständige Feststoffe infrage. Polar Night Energy nennt industrielle Nebenprodukte und geeignete Materialien aus Bergbau oder Fertigung als mögliche Füllstoffe. Wichtig sind dabei Eigenschaften wie Dichte, Wärmespeicherfähigkeit, Verfügbarkeit und Kosten. Ein solcher Ansatz kann Reststoffe nutzbar machen, die für andere Anwendungen nur begrenzt geeignet sind.
Speckstein ist für diesen Zweck interessant, weil das Gestein Wärme aufnehmen und bei Bedarf wieder abgeben kann. Die konkrete Anlage nutzt damit ein Material aus einer bestehenden Produktionskette, statt ausschließlich auf neu gewonnenen Sand zurückzugreifen. Der Kreislaufwirtschaftsbezug betrifft jedoch das Füllmaterial und nicht automatisch die gesamte Anlage. Stahlmantel, Dämmung, Leitungen, Ventilatoren und Bauarbeiten bleiben Teil der technischen Infrastruktur.
Der Speicher ist rund 13 Meter hoch und 15 Meter breit. Seine äußere Form ähnelt einem großen, senkrecht gerippten Industriesilo, während das eigentliche Speichermaterial im Inneren liegt. Dadurch kann eine hohe Wärmemenge auf vergleichsweise kleiner Grundfläche gespeichert werden. Zugleich braucht der Standort ausreichend Platz für den Behälter, die Anschlussleitungen und die übrige Technik des Fernwärmesystems.
Mit dem neuen Speicher wurde Öl als Brennstoff im Pornainener Fernwärmenetz vollständig abgelöst. Der Verbrauch von Holzhackschnitzeln soll nach den Angaben zur Inbetriebnahme um rund 60 Prozent sinken. Der vorhandene Biomassekessel bleibt trotzdem erhalten und springt als Reserve ein, wenn besonders viel Wärme benötigt wird. Er unterstützt das System außerdem in Spitzenlastzeiten, in denen der Speicher allein den Bedarf nicht abdecken soll.
Für das örtliche Netz rechnete Loviisan Lämpö mit einer jährlichen Verringerung von rund 160 Tonnen Kohlendioxid-Äquivalenten. Das entspricht nach der Unternehmensangabe einer Minderung der Fernwärmeemissionen um knapp 70 Prozent. Die Zahlen stammen aus der Mitteilung zur Inbetriebnahme und sind Hersteller- beziehungsweise Betreiberangaben. Eine unabhängige Wirkungsstudie, die diese Werte für mehrere Betriebsjahre überprüft, lag in den geprüften Quellen nicht vor.
Auch die saisonale Reichweite bezieht sich auf den Wärmebedarf dieses Netzes. Im Sommer soll die gespeicherte Energie fast einen Monat lang ausreichen, im Winter knapp eine Woche. In der kalten Jahreszeit benötigen angeschlossene Gebäude mehr Wärme, weshalb dieselbe gespeicherte Energiemenge schneller verbraucht wird. Die Angaben beschreiben die vom Unternehmen berechnete Versorgungsdauer und keine Zusage, dass andere Wärmeerzeuger während dieser Zeit grundsätzlich entbehrlich wären.
Zusammen mit dem Reservekessel kann der Betreiber die Wärmeerzeugung flexibler aufteilen. Dabei übernimmt der Wärmespeicher den Hauptteil der Produktion, während der Biomassekessel bei Bedarf zusätzliche Leistung bereitstellt. Dadurch muss der Kessel nicht mehr dauerhaft so viel Wärme liefern wie zuvor. Wie stark die tatsächliche Brennstoffbilanz ausfällt, hängt im Betrieb unter anderem von Wetter, Verbrauch, Strompreis und Verfügbarkeit der Anlage ab.
Der Speicher wird nicht einfach nach einem festen Tagesplan geladen. Beim Betrieb berücksichtigt die Steuerung die Strompreise und die Reserve- beziehungsweise Regelenergiemärkte des finnischen Netzbetreibers Fingrid. So kann die Anlage elektrische Energie in Stunden aufnehmen, in denen Strom besonders günstig verfügbar ist, und den Wärmeabruf davon entkoppeln. Nach Angaben des Herstellers lässt sich der Strombezug dank der großen Kapazität über mehrere Tage oder sogar Wochen optimieren.
Die technische Optimierung übernimmt nach Angaben von Polar Night Energy der finnische Telekommunikations- und Softwareanbieter Elisa. Eine KI-gestützte Steuerung soll wirtschaftlich günstige Zeitpunkte zum Laden und Entladen erkennen und dabei sowohl Strompreise als auch Erlöse aus Reserveleistungen berücksichtigen. Damit kann die Anlage am Ausgleich des Stromnetzes teilnehmen, obwohl ihr Hauptzweck die Wärmeversorgung ist. Für den Betreiber verbindet sich damit die Produktion von Fernwärme mit einer flexiblen Nutzung des Strommarktes.
Diese Kopplung ist besonders relevant, wenn Wind- und Solaranlagen zeitweise mehr Strom liefern, als gerade nachgefragt wird. Ohne ausreichende Speicher müssen Erzeuger ihre Einspeisung in solchen Phasen unter Umständen reduzieren oder Strom zu sehr niedrigen Preisen abgeben. Eine Sandbatterie nimmt den Überschuss nicht als elektrische Energie für eine spätere Stromabgabe auf, sondern wandelt ihn in Wärme um. Der Nutzen hängt deshalb davon ab, ob im passenden Zeitraum auch ein ausreichender Wärmebedarf oder ein geeigneter industrieller Abnehmer vorhanden ist.
Sinnvoll ist eine Sandbatterie vor allem dort, wo Wärme gebraucht wird und ein passender Wärmekreislauf vorhanden ist. Für Haushalte ohne Fernwärmeanschluss ist die Anlage keine direkte Stromreserve und kein Ersatz für einen Heimspeicher. Für die Rückverwandlung gespeicherter Wärme in Elektrizität entstehen Umwandlungsverluste. Davon zu unterscheiden ist die Thermoelektrik: Sie kann vorhandene Schornstein-Abwärme direkt in Strom umwandeln, wie eine FuW-Meldung zu thermoelektrischen Modulen beschreibt. Die Rückverstromung der Sandbatterie würde dagegen zusätzliche Maschinen wie Turbinen erfordern, die weitere Investitionen und Verluste mit sich bringen.
Polar Night Energy entwickelt deshalb einen eigenen Anlagenpfad für die Rückverstromung. Im Frühjahr 2025 kündigte das Unternehmen einen Pilot in Valkeakoski an, der untersuchen soll, wie gespeicherte Wärme wieder in elektrische Energie umgewandelt werden kann. Dieses Vorhaben ist eine separate Entwicklungsstufe und keine Funktion der bereits betriebenen Anlage in Pornainen. Auf der technischen Produktseite führt der Hersteller die Rückverstromung weiterhin als Entwicklungsvorhaben.
Ein Fachbericht von ESS News aus Juni 2025 nannte 2027 als geplanten Zeitpunkt für den Start des Piloten in Valkeakoski. Der Versuch soll zeigen, wie sich die gespeicherte Hochtemperaturwärme über zusätzliche Kraftwerkstechnik wieder in Elektrizität umwandeln lässt. Damit bleibt die Rückverstromung ein eigenständiges Entwicklungsprojekt neben dem bereits laufenden Fernwärmespeicher.
Polar Night Energy, World’s Largest Sand Battery Now in Operation
Polar Night Energy, Sand Battery; World’s first Sand Battery
ESS News, Finnish 100 MWh sand battery is operational
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