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17.04.2014

14:55 Uhr

Flüchtige Energie

Speicher braucht das Stromnetz

Sie scheint, sie scheint nicht: Sonne und Wind lassen sich nicht steuern. Dadurch entstehen Schwankungen in der Stromerzeugung. Das Stromnetz steht vor neuen Herausforderungen. Speicher müssen her.

Stromerzeugung auf Pellworm: Die Insel kann fast durchgehend mit Strom aus den eigenen Quellen versorgt werden. dpa

Stromerzeugung auf Pellworm: Die Insel kann fast durchgehend mit Strom aus den eigenen Quellen versorgt werden.

Aachen/Regensburg/Werlte/PellwormPellworm probt die Energiewende. „Die Sonne scheint, der Wind weht - wir werden die Speicher gut füllen können“, sagt Projektleiter Dieter Haack. Auf der Insel wird im Jahr drei mal mehr Strom produziert als benötigt. In einem Pilotprojekt wird nun getestet, wie sich solche Überschüsse speichern und später wieder ins Netz zurückgeben lassen.

Was auf Pellworm im Kleinen erprobt wird, erwartet ganz Deutschland in den nächsten Jahrzehnten. Denn das Stromnetz ist ein fragiles System. „Erzeugung und Verbrauch müssen sich zu jeder Zeit die Waage halten“, sagt Dirk Uwe Sauer, Professor für Speichersystemtechnik an der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen (RWTH). „Sonst wird das Netz instabil und bricht zusammen.“

Heute schwankt vor allem der Verbrauch. Die Stromproduktion wird daran flexibel mit konventionellen Kraftwerken angepasst. Mit einem steigenden Anteil von Solar- und Windkraftanlagen schwankt auch die Erzeugung zunehmend. Diese Schwankungen müssen ausgeglichen werden - auch mit Speichern. Doch wie viel Speicher werden benötigt? „Das hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab“, sagt Michael Sterner, Professor für Energiespeicher an der Ostbayerischen Technischen Hochschule Regensburg (OTH). Eine einfache Antwort gibt es auf die Frage der benötigten Kapazität nicht.

Anhaltspunkte gibt eine Studie im Auftrag des Verbandes der Elektrotechnik (VDE) aus dem Jahr 2012 unter Beteiligung von Forschungsinstituten und Unternehmen. Zentrales Ergebnis: Bis zu einem Anteil von 40 Prozent der erneuerbaren Energien an der Stromerzeugung werden kaum neue Stromspeicher benötigt - wenn das Stromnetz entsprechend ausgebaut wird. Im Jahr 2013 betrug der Anteil nach Angaben des Bundesverbandes der Energie- und Wasserwirtschaft rund 24 Prozent.

Steigt der Anteil der „Erneuerbaren“ auf 80 Prozent und mehr werden 70 Gigawattstunden Kurzzeitspeicher und sieben Terrawattstunden Langzeitspeicher zusätzlich benötigt, so die VDE-Studie. Zum Vergleich: Derzeit sind in Deutschland etwa 48 Gigawattstunden vorhanden.

Doch bevor im ganzen Land neue Speicher aus dem Boden schießen, sollten nach Ansicht der Forscher Sauer und Sterner zunächst andere Möglichkeiten ausgeschöpft werden, um den Speicherbedarf möglichst gering zu halten. „Stromspeicher sind meist die teuerste Flexibilität“, sagt Sterner. „Der Netzausbau in Deutschland und Europa ist die günstigste Alternative.“

Daneben können ein flexiblerer Einsatz bestehender Kraftwerke, bessere Prognosen für Erzeugung und Verbrauch sowie die Kopplung des Stromnetzes mit dem Wärmesektor den Bedarf an Stromspeichern senken. Auch das Verschieben von Stromnachfrage hin zu Zeiten mit viel Erzeugung hilft.

Ein technisches Problem sieht Michael Sterner beim Speicherausbau nicht. „Das Speicherproblem ist technisch gelöst“, sagt der Wissenschaftler. Mit Batterien und Pumpspeicherkraftwerken gibt es zwei erprobte Lösungen für kurzfristige Schwankungen. Für Langzeitspeicher bieten sich zurzeit nur Gasspeicher an. Dazu kommen weitere Technologien, die an geeigneten Standorten oder für spezielle Anwendungen sinnvoll sind. Eine einzige Speichertechnologie wird es nicht geben. „Wir suchen für jede Anwendung die günstigste Technologie“, sagt Forscher Sauer.

Die weltweit erste Anlage zur industriellen Produktion von Methangas mit Hilfe von Strom steht in Werlte bei Osnabrück. Gebaut hat sie der Autobauer Audi. In einer Halle laufen dicke Kupferkabel von der Decke zu drei Elektrolyse-Geräten. Wenn die Geräte laufen, blubbern Sauerstoff und Wasserstoffgas durch bläuliche Schläuche. In dieser Anlage wird mit Hilfe von überschüssigem Ökostrom aus Wasser Wasserstoffgas und in einem zweiten Schritt Methan, also synthetisches Erdgas, hergestellt. So lässt sich der Strom speichern.

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Das Problem der Speicher seien die Kosten, sagt Michael Sterner. „Wir müssen jetzt die Kosten reduzieren, damit sich die Technologien in 10 bis 20 Jahren selber tragen“, sagt Sterner.

Von

dpa

Kommentare (4)

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17.04.2014, 15:32 Uhr

Wir brauchen kein unzuverlässigen, weil von der Natur abhängigen (Wind,Sonne) Speicher!
Was wir als deutsches Volk brauchen, ist die Abschaffung des perfiden und asozialen EEG/Energiewende!
Wir brauchen wieder mehr Marktwirtschaft = Kohle, Gas und Kernkraftwerke in Deutschland und weniger politischen ideologischen Grünen Energiewendediktat per EEG-Zwangsabgaben verstaatlichung.
Der größte Betrüger und Ausbeuter am deutschen Bürger ist im Moment der Staat mit seiner kostentreibenden erneuerbaren Energiewende Mafiapolitik!
Energiewende/EEG = Armut und Mangel!
Speicher bleiben Speicher und werden NIE zuverlässige Kraftwerk (Kohle,Gas,Uran) Stromerzeuger!

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17.04.2014, 17:03 Uhr

Deutsche Politiker behindern den Fortschritt. GE hat eine deutsche Firma gekauft die mittels Wärmepumpen und Latentwärmespeichern Stromspitzen jeder Art beliebig abbauen kann. Ähnlich wie früher der Atomstrom in Nachtspeicheröfen verbraucht wurde. Für die Stromproduzenten bringt es den Vorteil, dass sie viel mehr Strom absetzen können. Sie treten damit in den Wärmemarkt ein der doppelt so viel Primär Energie verbraucht als Strommarkt. Diese Firma geht jetzt nach Amerika, die WPumpen werden uns dann aus den USA, China und Korea erreichen und unsere Hersteller machen Verluste. Leider wurde diese Firma hier in Deutschland in keiner Weise gefördert,ganz im Gegenteil, Zulassungen via TÜV wurden massiv verzögert. Die Entwickler wurde belächelt, staatliche Fördergelder (aus Steuereinnahmen) gehen beinahe ausschließlich in große Unternehmen das ist politisch so gewollt. Porsche beispielsweise bekommt Fördermittel für Elektromobilitätsentwicklungen und erhöht so schamlos seinen Gewinn. Zur Zeit ist es beinahe unmöglich in Europa Patente zu erlangen. Die Bearbeitungszeiten sowohl im deutschen wie auch im europäischen Patentamt betragen immer mehrere Jahre. Ausnahmen werden offensichtlich bei namhaften Anmeldern wie Siemens Bosch und anderen gemacht, dass ist nachvollziehbar in der öffentlich zugänglichen Patentdatenbank, dort kann man die Zeiträume zwischen Anmeldung und Erteilung nachvollziehen.

Account gelöscht!

17.04.2014, 17:44 Uhr

Das man mit Nachtspeicheröfen auch umweltschädlichen Wind- und Solarstrom speichern kann ist nicht neu.

Allerdings produzieren umweltfreundliche Kernkraftwerke regelmässig Strom und so kann man die Nachtspeicheröfen in F jede Nacht aufladen. Der Wind weht, oder weht nicht und dann müssen Sie die Speicher meist mit sehr teurem Strom aufladen.

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