Speichertechnologien und Energiewende

Speicher für Gemeinden

Von Jens Bartels · 2018

Speichertechnologien spielen eine wichtige Rolle, um der Energiewende in Deutschland zum Erfolg zu verhelfen. Sie stellen auch eine vielversprechende Option dar, im Rahmen der dezentralen Versorgung von Quartieren mit Strom und Wärme die Flexibilität zu erhöhen. Eine der vielversprechendsten Lösungen ist der Power-to-Gas-Ansatz.

Ein Mehrfamilienhaus. Thema Speichertechnologien und Energiewende
Grüne Energien müssen im Quartier gespeichert werden.

Atomkraftwerke und Kohlekraftwerke sind stillgelegt. Der Einsatz von Gaskraftwerken dient in erster Linie dem Ausgleich von Schwankungen bei der Energieerzeugung. Eine Vielzahl von Kleinkraftwerken nutzen die Energie von Sonne, Wind und Wasser und erzeugen Strom und Wärme für das Quartier. Nicht sofort verbrauchter Strom landet in Zwischenspeichern. So könnte die künftige Energielandschaft funktionieren.

Speichertechnologien und Energiewende: Alternative Langzeitspeicher

Klar ist: Speicher stellen in solchen Szenarien einen wichtigen Baustein der Energiewende dar. Vor allem im Quartiersmaßstab können sie bei der dezentralen Energieversorgung eine wichtige Säule sein, um das Stromangebot mit dem Stromverbrauch in Einklang zu bringen. Bisher haben jedoch erst wenige Speichertechnologien die notwendige technische Reife zu wettbewerbsfähigen Kosten erreicht, um auch länger Strom und Wärme zu speichern. 

Dezentrale Lösungen speichern Energie für das ganze Quartier.

Nach Meinung vieler Experten ist Power-to-Gas eine Speicherform mit großer Zukunft. Bei dieser Technologie werden Wasser und Strom mittels Elektrolyse in Wertstoffe wie etwa Wasserstoff umgewandelt. Dadurch lassen sich große Mengen an überschüssigem Strom speichern. Dieser Strom kann dann dezentral in besonders wirksamen Brennstoffzellen zurückverstromt oder als Methan direkt in das Gasnetz eingespeist werden. In diesem Zusammenhang gelten derzeit die sehr leise arbeitenden Brennstoffzellen-Kraftwerke mit ihren sauberen Abgasen als eine der besten Lösungen, um beispielsweise Wohnsiedlungen mit Strom und Wärme zu versorgen. 

Batterie versorgt Gemeinde 

Zu den wichtigsten Speichertypen gehören auch Batterien. Sie sind ein elektrochemischer Speicher und grundsätzlich eine bewährte Technologie. Am Fraunhofer-Institut für chemische Technologie in Pfinztal bei Karlsruhe wurde zur Weiterentwicklung dieser Speichertechnologie ein Windrad gebaut und in unmittelbarer Nähe eine Halle mit Deutschlands größter Redox-Flow-Batterie bestückt. Das Verfahren: Beim Laden der Batterie wandern Ionen aus einer flüssigen Chemikalie durch eine Membran in eine andere. Dadurch wird die Energie chemisch gespeichert. Beim Entladen läuft der Vorgang dann einfach in die andere Richtung. In den kommenden zwei Jahren wollen die Energieforscher damit herausfinden, ob es funktionieren kann, mit einer Windkraftanlage und einem Stromspeicher 1.000 Vier-Personen-Haushalte zuverlässig und autark zu versorgen.

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