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Energiespeicherung

Strom aus Wind und Sonne sicher im Speicher

| Redakteur: Stéphane Itasse

Der adiabate Druckspeicher ist eine Weiterentwicklung des herkömmlichen Druckluftspeichers. Grundidee ist, die Verdichtungswärme bei der Beladung nicht verloren zu geben, sondern zwischenzuspeichern. (Bild: DLR)
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Der adiabate Druckspeicher ist eine Weiterentwicklung des herkömmlichen Druckluftspeichers. Grundidee ist, die Verdichtungswärme bei der Beladung nicht verloren zu geben, sondern zwischenzuspeichern. (Bild: DLR)

Deutschland steht vor einem tief greifenden Umbau seiner Energieversorgung. Ob erneuerbare Energien tatsächlich über kurz oder lang die Führung übernehmen, hängt wesentlich von der Entwicklung kosteneffizienter Speicher für den umweltfreundlich erzeugten Strom ab.

Erneuerbare Energien wie Sonne und Wind haben 2010 bereits knapp 17% des deutschen Stroms erzeugt. Der eigentliche Boom aber steht den Ökoenergien erst noch bevor: Bis 2020 sollen nach dem Willen der Bundesregierung bereits 35% des Stroms emissionsfrei gewonnen werden, bis 2050 sogar 80%.

Erneuerbare Energien sorgen für Schwankungen im Stromnetz

Mit dem wachsenden Anteil erneuerbarer Energien wachsen allerdings auch Fluktuationen und Schwankungen im Netz. Denn Photovoltaik erzeugt nur Strom, wenn die Sonne scheint, und Windkraftanlagen nur, wenn der Wind ausreichend bläst.

Bereits heute hat die insgesamt installierte Leistung von Solar- und Windkraftwerken die niedrigste Last eines Jahres erreicht, 2020 stellen sie voraussichtlich über 100 GW und damit das 2,5- bis 3-Fache der niedrigsten Last bereit. „Die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien könnte den Bedarf selbst dann übersteigen, wenn alle konventionellen Kraftwerke abgeschaltet werden“, schreibt die Bundesregierung im Erfahrungsbericht zum Erneuerbare–Energien-Gesetz vom Mai.

Das Versorgungssystem braucht also effiziente und flexible Speicher, wenn es mit der Energiewende klappen soll. Gleich drei Bundesministerien – für Wirtschaft, Umwelt und Forschung – blasen jetzt zum Aufbruch. Für die kommenden drei Jahre stehen im Rahmen einer neuen Förderinitiative 200 Mio. Euro bereit, um leistungsfähige und kosteneffiziente Energiespeicher zu entwickeln. Auch im aktuellen Energieforschungsprogramm der Bundesregierung mit einem Volumen von 3,4 Mrd. Euro sind Speichertechnik und die Integration fluktuierender Energien ins Netz wichtige Schwerpunkte.

Netzintegration der erneuerbaren Energien erfordert Speicher

Dr. Stefan Zunft sieht das mit Freude. „Damit wird nun auch die Netzintegration der Erneuerbaren stärker berücksichtigt,“ sagt der Wissenschaftler am Institut für Technische Thermodynamik des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Stuttgart, der seit Jahren an unterschiedlichen Speichertypen forscht. Problem bei vielen Technologien: Die Umsetzung in marktfähige Produkte wird noch durch zu niedrige Energiedichten, unzulängliche Stabilität und zu hohe Kosten behindert.

Daher will die Politik eine Forschung, die dicht am Markt agiert und eng mit Unternehmen, Zulieferindustrie und Geräteherstellern kooperiert. Denn schon heute ist sicher, dass keine einzelne Technologie die Anforderungen an lange Speicherzeit, kurzfristige Nutzbarkeit und akzeptable Kosten gleichzeitig erfüllen kann. Notwendig sind Speicher, die kurzfristige Fluktuationen ausgleichen, andere, die saisonale Schwankungen auffangen und auch Anlagen, die natürliche Restriktionen bei Wind- und Solarstrom direkt am Kraftwerk ausgleichen.

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