Großspeicher

5 visionäre Strombanken

Von Jost Burger · 2018

Die Möglichkeit, Strom in größeren Mengen über längere Zeiträume zu speichern, wird immer wichtiger. In der Erprobung sind neben ausgereiften Systemen auch visionäre Ansätze. Generell dürfte uns die Zeit der Großspeicher jedoch noch bevorstehen.

Ein Mann steht vor einer Tafel, auf die eine Batterie mit Kreide gezeichnet wurde. Symbolbild für Technologien im Bereich Großspeicher
Visionäre Ideen für den Speicher von morgen

Energie aus erneuerbaren Quellen zu nutzen, bedeutet vor allem, volatile Quellen zu nutzen. Strom oder Wärme werden dann erzeugt, wenn es gerade viel Wind oder Sonne gibt – verbraucht wird die Energie jedoch oft zu anderen Zeiten. Das bedeutet die Abkehr vom konventionellen Energiesystem, bei dem ständig laufende Großkraftwerke für eine Grundlast sorgten, die immer Strom zur Verfügung stellt. Die Lösung liegt zum einen in der kurzfristigen und intelligenten Verteilung des Stroms, zum anderen aber vor allem in der Speicherung überschüssiger Energie. Für kleine Systeme, etwa im Photovoltaikbereich, verbreiten sich zurzeit recht schnell effiziente Lithium-Akkumulatoren, die bequem an die Kellerwand passen und ein Einfamilienhaus energetisch durch die Nacht bringen. Doch wie sieht es bei den Großspeichern aus? Nachfolgend einige Beispiele.

Visionärer Großspeicher Nr. 1: Pumpspeicher

Ein klassisches Pumpspeicherwerk pumpt mit günstigem Nachtstrom Wasser in einen Stausee, aus dem es tagsüber wieder abgelassen wird und über Generatoren Strom erzeugt. Geographisch bedingt finden sich in Deutschland lediglich rund 40 Gigawattstunden an installierter Speicherkapazität. Es existieren allerdings gewagte Pläne und Ideen. So ist denkbar, riesige Betonzylinder in ebenso riesige Kavernen zu senken. Sie könnten in extra ausgehobenen Höhlen, aber auch in stillgelegten Bergwerken entstehen. Mit überschüssigem Strom wird dann Wasser unter den Zylinder gepumpt, wodurch er sich hebt. Wird der Strom wieder gebraucht, senkt man den Zylinder ab. Durch seinen Druck treibt er das Wasser durch Generatoren wieder aus – die physische Energie wird wieder in Strom umgewandelt. Entwickler aus Deutschland spielen auch mit der Idee, statt tiefer „Löcher“ die Zylinder in riesigen Becken über der Erde auf- und ab zu bewegen.

Nr. 2: Batteriespeicher

Moderne Batterien (eigentlich: Akkumulatoren) nehmen Energie schnell auf und geben sie auch schnell wieder ab. Sie eignen sich gut, um Verbrauchsspitzen aufzufangen oder kurzfristig überschüssige Energie zwischenzuhalten. Experten rechnen mit stark ansteigender Verbreitung nicht nur in kleinen Hausanlagen, sondern auch in größeren Einheiten – etwa für mehrere Häuserblocks. Denkbar sind zum Beispiel sogenannte Strombanken. Dabei speichern mehrere private oder kleingewerbliche Nutzer ihren per Photovoltaik erzeugten Strom in einem Akkumulator, der dann – je nach Einspeiseguthaben – die Energie bei Bedarf wieder abgibt. Allerdings beklagen Betreiber erfolgreicher Modellprojekte, dass die herrschenden Gesetze ihren Betrieb unwirtschaftlich machen, weswegen sie abgesehen von jenen Modellversuchen als Großspeicher noch keinen Einsatz finden. 

Nr. 3: Power-to-Gas

Strom aus erneuerbaren Quellen wird genutzt, um Wasserstoff oder Methan herzustellen. Das Methan wird ins Gasnetz eingespeist, welches so zu einem gigantischen Energiespeicher wird. Andere Modelle sehen vor, das Methan in riesigen künstlichen oder natürlichen Kavernen zu speichern, um es später über Gasturbinen zu verstromen. Der Wasserstoff wiederum kann zum Beispiel in Autos mit entsprechendem Antrieb zum Einsatz kommen. Im Prinzip sind die Technologien ausgereift, erfolgreich erprobt und marktfähig. Dass sie noch nicht flächendeckend eingesetzt werden, führen manche Experten auf die Trägheit des Systems, die hohen Investitionskosten und regulatorische Herausforderungen zurück.

Nr. 4: Power to the Kugel

Forscher aus Deutschland haben im vergangenen Jahr im Bodensee erfolgreich ein System erprobt, bei dem riesige Betonkugeln auf den Grund tiefer Gewässer versenkt werden. Diese Kugelpumpspeicher werden mit überschüssigem Strom leergepumpt. Wird Strom benötigt, lässt man Wasser einschießen, das dann Generatoren antreibt. Die Idee ist, dass diese Kugeln zum Beispiel überschüssige Energie von Offshore-Windrädern zwischenspeichern können. Allerdings werden diese in flachem Wasser installiert, während die Kugeln wegen des benötigten Wasserdruckes für Tiefen um die 700 Meter angelegt sind. 

Nr. 5: Eisenbahnpower

Amerikanische Ingenieure schlagen ein System vor, das ebenfalls auf der Umwandlung von elektrischer in physische Energie beruht. Sie möchten Elektroloks mit überschüssigem Strom Anhöhen erklimmen lassen. Zum Abrufen der Energie sollen die Loks den Berg wieder hinunterrollen und sich dabei von der Schwerkraft „ziehen“ lassen. Dabei werden ihre Motoren zu Generatoren, die physisch gespeicherte Energie wird wieder verstromt.

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