Energie-Speichern: Gewusst wie
Mal Überfluss, mal Flaute: Erneuerbare Energien sind abhängig von natürlichen Bedingungen. Wie sieht es dabei mit dem Energie-Speichern aus? Dies wird ein zentrales Thema der internationalen Messe WindEnergy Hamburg (27. bis 30. September 2016) in Hamburg sein.
Mal Überfluss, mal Flaute: Erneuerbare Energien sind abhängig von natürlichen Bedingungen. Wie sieht es dabei mit dem Energie-Speichern aus? Dies wird ein zentrales Thema der internationalen Messe WindEnergy Hamburg (27. bis 30. September 2016) in Hamburg sein. "Das Ziel ist noch nicht erreicht. Die Branche befasst sich aber intensiv mit dem Speicherthema, und viele Lösungen sind bereits vorhanden", sagt Jan Rispens, Geschäftsführer vom Cluster Erneuerbare Energien in Hamburg.
Das Ziel der Bundesregierung sieht vor, dass der Anteil der Erneuerbaren Energien bis 2050 mindestens 80 Prozent des Energiehaushalts ausmacht. Um dies zu realisieren, benötigt man perspektivisch zunächst kleinere Speicher, um das Netz lokal zu stützen sowie beim steigenden Anteil effektive Mittel- und Langzeitspeicher. "Es werden noch viele Wind- und Solarparks gebaut werden - wir brauchen daher passende Speicherlösungen und natürlich auch die dazu passenden gesetzlichen Rahmenbedingungen", ergänzt Rispens.
Mehr und mehr auch für größere Stromsysteme geeignete Batterien werden momentan hauptsächlich in kleineren Stromsystemen in Einzel- oder Mehrfamilienhäuser eingesetzt. Aufgrund einer geringen Anzahl möglicher Ladezyklen sind die Gesamtkosten bei Batterien noch recht hoch. Zudem verringert sich die Speicherkapazität durch häufiges Laden und Entladen. Ihre Einsatzmöglichkeiten in Stromsystemen sind daher eingeschränkt, erklären die Experten.
Neuere Batterie-Technologien weisen eine höhere Anzahl möglicher Ladezyklen und größere Speicherkapazität auf. Die verhältnismäßig hohe Energiekosten, und eine immer noch geringe Anzahl an Ladezyklen erschweren derzeit jedoch noch einen wirtschaftlichen Einsatz in größeren Stromsystemen. In letzter Zeit sind aber auch etliche große Batteriespeicher in Betrieb gegangen, die das lokale Netz unterstützen - die Technik entwickelt sich schnell.
Bei der Pumpspeichertechnik wird Wasser in ein hoch gelegenes Becken gepumpt und dort aufbewahrt. Dies ist die technisch bewährteste und am meisten eingesetzte Speichertechnologie bisher. Bei Bedarf wird Wasser abgelassen und mit Hilfe einer Turbine und eines Generators Strom erzeugt. Naturschützer haben aber Bedenken aufgrund des massiven Eingriffs in die Landschaft.
Dann gibt es noch das Power-to-Heat-Verfahren, bei dem bei einer Überspeisung des Stromnetzes durch Erneuerbare Energien der überschüssige Strom in Wärme umgewandelt wird. Dabei dienen Power-to-Heat-Anlagen (PtH-Anlagen) nicht nur der Netzstabilität, sondern auch der Reduktion von Kohlenstoffdioxid-Emissionen. Da bei dieser Technik mit relativ geringen Investitionskosten Strom aus erneuerbaren Energien integriert wird, reduzieren PtH-Anlagen die Leistung fossiler Heizkraftwerke in Nah- und Fernwärmesysteme und senken damit die CO2-Emission. Diese Anlagen sind eine vergleichsweise kostengünstige Technologie und gleichzeitig eine wirtschaftlich schon heute attraktive Option für die Stabilisierung des deutschen Stromnetzes, die in den nächsten Jahren immer wichtiger werden wird.
Bleibt noch Power-to-Gas: Bei dieser Technik wird Wasser mit Hilfe von Strom in Wasserstoff und manchmal in einem weiteren Schritt in Methan umgewandelt. Diese gasförmige Stoffe können in das bestehende Erdgasnetz eingespeist und dort gespeichert werden. Das Power-to-Gas-Verfahren kann durch die Kopplung an das vorhandene sehr große Erdgasnetz eine Speicherreichweite von mehreren Monaten sowie eine große Speicherkapazität für überschüssige Energiemengen bereitstellen. Jedoch ist diese Technologie noch verhältnismäßig teuer. (vm/en-wid)