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Hunderte Lithium-Ionen-Zellen verschaltet in einem Container können den Jahresbedarf eines sparsamen Deutschen speichern: 560 Kilowattstunden – in 6 x 3 x 2,5 Metern (1.1 MW/730V/770Ah).
© Saft Batteries
Kongress verlangt größere Kapazitäten zum Speichern von Strom
05.07.2011

Speicher für Energiesystem immer wichtiger

Stromspeicher erhalten in Deutschland wachsende Aufmerksamkeit. Der Ausbau von Wind- und Solaranlagen sorgt dafür, dass Strom immer seltener gleichzeitig mit dem Verbrauch erzeugt werden kann. Doch welche Energiespeicher sind geeignet, Ökostrom ins bestehende System von Netzen, Kraftwerken und Verbrauchern zu integrieren? Sind Wasserspeicher in Norwegen die Lösung? Was leisten größere Batterien? Antworten auf diese offenen Fragen sucht auch die Bundesregierung mit der „Förderinitiative Energiespeicher“.

Zum Kongress „Energiespeicher – Technologien für die zukünftige Stromversorgung“ kamen Ende Juni viermal mehr Besucher als vom Veranstalter „Bayern Innovativ“ erwartet nach Nürnberg. Vor rund 400 Teilnehmern aus Industrie und Forschung stellte Geschäftsführer Professor Josef Nassauer vor, wie drei Bundesministerien mit 200 Millionen Euro die Speicherforschung beschleunigen wollen. Aus drei guten Gründen: Die elektrische Erzeugungsstruktur ändert sich hin zu Erneuerbaren Energien. Der Stromverbauch richtet sich nicht nach den schwankenden Erträgen aus Photovoltaik (PV) und Windenergie. Für dezentral installierte Leistungen empfehlen sich Speicher nahe am Ort der Stromerzeugung.

Erdgasnetz und Norwegen

Professor Martin Faulstich plädierte als Vorsitzender des Sachverständigenrats für Umweltfragen nach dem Netzausbau für zwei Speichertechnologien als wirtschaftlichste Lösungen. Erstens könne Strom in Wasserkraftanlagen in Norwegen in Form großer Wassermengen in Gebirgsseen gespeichert werden. Zweitens sei das Erdgasnetz in Deutschland in der Lage große Mengen Wasserstoff aufzunehmen, der per Elektrolyse mit überschüssigen Strom erzeugt werden könne. Andere Speichertechnologien hätten, was Kosten und Kapazitäten angeht, noch größeren Entwicklungsbedarf. Insgesamt gäbe es noch keinen Plan, welche Speicherkapazitäten wann gebaut werden müssten, um die wachsenden Ökostrommengen zwischenspeichern zu können.

Druckluft und Megawatt

Der Technologiekonzern Siemens entwickelt ein Elektrolyseverfahren, das auch unter fluktuierenden Bedingungen funktioniert. Der „PEM-Elektrolyzer“ soll 2014 in den Leistungsbereich der Megawatt vorstoßen. Einen Speicher, der Energie in Form komprimierter Luft in unterirdischen Salzhöhlen speichert, gibt es bereits im norddeutschen Huntorf. Die Speicherkapazität entspricht der von einer Million Elektroautos. Der Betreiber EON hält den Bau von weiteren Druckluftspeicherkraftwerken für möglich. Die Wirtschaftlichkeit neuer Speicher mit Wirkungsgraden über 70 Prozent sei gegenwärtig nicht darstellbar. Mit Fördermitteln ließe sich diese Technologie aber innerhalb von zehn Jahren realisieren. Es scheint sich also eine technologische Lücke aufzutun, da der Ausbau der Erneuerbaren Energien der Entwicklung von Speichern weit voran geschritten ist.

Lastspitzen und Batterien

Auch Gebäude können eine Speicherfunktion erfüllen, wenn sie Wärme oder Kälte nutzen oder speichern, die zu Zeiten erzeugt wird, wenn ein Stromüberschuss besteht. So lassen sich durch intelligente Steuertechnik in „Smart Buildings“ Lastspitzen reduzieren. Genau das vermag auch die Leistungselektronik beim Einsatz von Batterien als Energiespeicher. So lassen sich schon heute in PV-Parks Leistungswechsel aufgrund von Wolken bis zu einem Megawatt kompensieren. Mit Lithium-Ionen-Batteriesystemen deckt die Firma Saft so Spitzenlasten bis zu drei Stunden ab. Im kommenden Jahr sollen erstmals bis zu 30 Batteriecontainer mit 560 Kilowattstunden und über einem Megawatt Leistung gebaut werden. Aufgrund der relativ hohen Speicherkosten eignen sich diese Batterien nur für spezielle Anwendungen wie zum Beispiel Insellösungen. Das gilt auch für Großbatterien mit Vanadium-Redox-Flow-Technologie, die Kraftwerke in Industrie und Kommunen ergänzen können. Auch diese Energiespeicher mit flüssigen Vanadiumsalzen stoßen in die Megawatt-Klasse vor. In der Notstromfunktion, beim Decken von Eigenbedarf oder beim Vermeiden von Netzausbaukosten können sich diese Energiespeicher in Richtung Wirtschaftlichkeit entwickeln.

Speicherentwicklung beschleunigen

Die anlaufende Förderung umfasst alle Formen der Energiespeicher, die man als aussichtsreich für den Einsatz in dem künftigen Energieversorgungssystem Deutschlands einstufen kann. Vorrangig sollen stationäre Anwendungen thematisiert werden. Unterstützt werden Forschungsvorhaben zur Entwicklung einer großen Bandbreite von Speichertechnologien für Strom, Wärme und andere Energieträger. In der ersten Stufe sind zunächst beim Projektträger Jülich bis spätestens 8. Juli 2011 Projektskizzen vorzulegen. Es haben bereits mehr als 30 Forscher Unterlagen in Jülich vorgelegt.

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