Animation: Speicher für die Energiewende
„Die Energiewende erfordert einen Ausbau der Speicherkapazitäten.“ „Sonnen- und Windenergie stehen zwar auch in Deutschland reichlich zur Verfügung, aber nicht jederzeit,“ betont Dr. Robert Brandt, Geschäftsführer der Agentur für Erneuerbare Energien (AEE).
Die Stromerzeugung richtet sich nach dem Wetter sowie den Tages- und Jahreszeiten. Damit bei bewölktem Himmel und Windflaute die Versorgung sicher ist, muss die Energie an sonnen- oder windreichen Tagen gespeichert werden. Dafür steht eine ganze Palette von Optionen zur Verfügung – vom Pumpspeicherkraftwerk, über flexible Biogasanlagen bis zur Batterie. Neue Speichertechnologien wie Wasserstoff und Großwärmespeicher ermöglichen zudem eine Verknüpfung der Sektoren Strom, Wärme und Verkehr, wie eine neue Animation der AEE aufzeigt.
Im ersten Quartal 2020 lag der Anteil der Erneuerbaren Energien am Stromverbrauch erstmalig bei über 50 Prozent. Geht es nach der Bundesregierung, sollen im Jahr 2030 bereits 65 Prozent Erneuerbare in den deutschen Stromnetzen fließen. Die Stromerzeugung wird dabei immer volatiler. Dadurch wächst der Bedarf an Flexibilität und Energiespeicherung.
Die neue AEE-Animation „Speicher für die Sektorenkopplung“ zeigt die Bedeutung von Energiespeichern. Sie erfüllen im Stromsektor zwei wichtige Aufgaben: Sie halten Energiereserven vor, wenn die Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien zu einem gewissen Zeitpunkt nicht ausreicht, um den Bedarf zu decken. Und sie dienen als Puffer, wenn die Erneuerbaren Energien gerade mehr produzieren als im Netz nachgefragt wird. Es gibt inzwischen eine Vielzahl an unterschiedlichen Speichertechnologien. Speicher mit sehr schnellen Be- und Entladezeiten stabilisieren das Stromnetz. Andere können größere Energiemengen über Tage oder sogar Wochen einlagern.
Ein wesentlicher Treiber für die Entwicklungen im Batteriesektor ist die Elektromobilität. Im Schnitt fahren Autos weniger als eine Stunde pro Tag. Da bleibt genug Zeit, um gezielt Strom aus Wind und Sonne zu tanken. In Zukunft soll ein Teil der in der Fahrzeugbatterie gespeicherten Energie ins Stromnetz zurückfließen und dadurch Schwankungen im Netz ausgleichen.
Neben der reinen Stromspeicherung gibt es noch weitere Einsatzbereiche für Energiespeicher. Neue Speicherverfahren dienen dazu, erneuerbaren Strom auch für andere Sektoren verfügbar zu machen. Dazu gehört unter anderem die Umwandlung von Strom zu Wasserstoff oder Methan-Gas mittels Power-to-Gas-Verfahren. Großwärmespeicher können Windstrom, der aufgrund von Netzengpässen abgeregelt werden müsste, für Fernwärmenetze nutzbar machen. Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen und Wärmepumpen lassen sich durch Wärmespeicher flexibel betreiben.
Bei den meisten Speichertechnologien ist es notwendig, die Wirkungsgrade weiter zu erhöhen und die Kosten zu senken. Die technischen Lösungen für einen dynamischen Fortschritt der Energiewende in allen Sektoren stehen aber bereit.
