Die besten Speicher für erneuerbare Energien
Windkraft und Photovoltaik sind mit 40 Prozent der Gesamterzeugung die wichtigsten Lieferanten für „saubere“ Energie. Doch anders als bei Strom aus Gas oder Kohle wird die regenerative Energie nicht ins Netz eingespeist, wenn sie gebraucht wird, sondern wenn sie hergestellt werden kann. Was passiert also, wenn die Sonne nicht scheint oder der Wind nicht weht? Gibt es zur Überbrückung von Flauten ausreichend innovative Stromspeicher für erneuerbare Energien mit ausreichend Kapazität?
Um die Energieversorgung auch in dunklen Wintermonaten oder bei Unwetter stabil zu halten, braucht es innovative Speichertechnologien, sodass eine konstante Nutzung von grünem Strom möglich wird. Erneuerbare Energien wie Photovoltaik zu speichern, stellt die Wissenschaft vor eine große Herausforderung.
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Die intelligente Batterie.
Welche Speicherkonzepte
gibt es aktuell?
Die aktuell leistungsstärksten Systeme zur Stromspeicherung sind unterirdische oder thermische Pumpspeicher, die den überschüssigen Strom aus erneuerbaren Energien verwenden, um Wasser bergauf zu pumpen. Wird wieder Energie benötigt, lässt man das Wasser über Fallrohre zu Turbinen abfließen, die erneut Elektrizität erzeugen. Diese Pumpspeicher-Anlagen reagieren schnell und flexibel auf Schwankungen der Energienachfrage im Stromnetz.
Dort, wo kein Anschluss an Stromnetze und keine direkte Energieversorgung möglich ist, greifen wir auf andere Energiespeicher zurück: Batterien als elektrische Energiespeicher haben zwar nicht die Leistung eines Kraftwerks, doch ihre Kapazität reicht aus, um uns eine weitreichende Mobilität zu gewähren. So versorgen Batterien Laptops und Smartphones stundenlang und auch Autos würden ohne Batterien nicht starten. Großer Speicherbedarf für Haushalte wird durch Lithium-Akkumulatoren oder Redox-Flow-Zellen abgesichert. In einer Studie des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme wurde bereits in der Ausgabe von 2013 der Einsatz von Batteriespeichern zur Entlastung des Stromnetzes gelobt.
Was sind die erfolgversprechenden
Speichertechnologien der Zukunft?
Auf der Suche nach einer höheren Speichereffizienz sind viele Technologien und deren Anwendung noch in der Entwicklung. Chemische Stromspeicher für erneuerbare Energien gehören momentan zu den wichtigsten Themen und scheinen immer mehr an Bedeutung zu gewinnen.
Eine chemische Möglichkeit zur Stromspeicherung erneuerbarer Energien besteht in der Verwendung von grünem Wasserstoff. Warum grün, wo Wasserstoff doch farblos ist? Wenn beim Spaltungsprozess von Wasser und Sauerstoff – Elektrolyse genannt – überschüssiger Strom aus erneuerbaren Energien verwendet wird, spricht man von grünem Wasserstoff. Er könnte anschließend in Methan umgewandelt und im Erdgasnetz gespeichert werden. Dieses „Power-to-Gas“-Verfahren erzielt allerdings noch keinen überzeugenden Wirkungsgrad und ist als Speicher für erneuerbare Energien noch in der Forschung. Bei einer weiteren Anwendung könnte der Wasserstoff auch in Methanol (Power-to-Liquid) gebunden werden und stünde über die bereits existierende Infrastruktur für Benzin und Diesel zur Verfügung. In jedem Fall ist Wasserstoff ein wichtiger Hoffnungsträger für die Energiewende und die Speichertechnologien.
Im Rahmen der Energiewende wurde ein wichtiges Projekt zur Erforschung intelligenter Energiesysteme ins Leben gerufen: E-Energy – Smart Energy made in Germany. Mit Hilfe intelligenter Netze könnte die Erzeugung, Speicherung und Übertragung von (erneuerbarer) Energie über eine direkte Kommunikation zwischen Erzeugungsanlagen und Endgeräten gesteuert werden.
Stromspeicher für erneuerbare Energie
schon heute
Allerdings müssen Sie nicht darauf warten, dass zukünftige Technologien erst entwickelt werden. Eine Stromspeicherung erneuerbarer Energien wie der von Solarenergie ist heute schon möglich – mit dem flow Energiemanagement System von hager. Mit einer Kombination aus Energiespeicher, Energiemanagement Controller und E-Ladestation können Sie Ihren Strom speichern, managen und beispielsweise Ihr Elektroauto laden.
Quellen:
Energiesystem Deutschland 2050, Fraunhofer ISE
E-Energy - Smart Energy made in Germany, Die Bundesregierung