Die besten Spei­cher für erneu­er­bare Ener­gien

Abbildung des täglichen Energiebedarfs und der Energieproduktion einer Photovoltaikanlage.

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 Strom­spei­cher für erneu­er­bare Ener­gien?

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 zu spei­chern, stellt die Wissen­schaft vor eine große Heraus­for­de­rung.

 



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 Anlagen reagieren schnell und flexibel auf Schwan­kungen der Ener­gi­e­nach­frage im Strom­netz.

Dort, wo kein Anschluss an Strom­netze möglich ist, greifen wir auf andere Ener­gie­spei­cher zurück: Batte­rien haben zwar nicht die Leis­tung eines Kraft­werks, doch ihre Kapa­zität reicht aus, um uns eine weit­rei­chende Mobi­lität zu gewähren. So werden Laptops und Smart­phones stun­den­lang versorgt 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.

Illustrierung des Energiemanagementsystems flow.

Was sind die erfolg­ver­spre­chenden
Spei­cher­tech­no­lo­gien der Zukunft?

Auf der Suche nach einer höheren Spei­cher­ef­fi­zienz sind viele Tech­no­lo­gien 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. 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.

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 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 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