Wie weit ist die Entwicklung von Energiespeichern?

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Im Jahr 2000 trugen erneuerbare Energien erst ca. 6 % des Stromverbrauchs in Deutschland bei. Dank des EEGs (Erneuerbare-Energien-Gesetz) hat sich das maßgeblich geändert, denn die Stromerzeugung aus Wind- und Wasserkraft sowie Sonnenenergie ist mittlerweile auf 244 Mrd. KWh (43 %) im Jahr 2019 angestiegen. (Quelle: Agentur für Erneuerbare Energien e.V.)

Die größere Herausforderung besteht in der sinnvollen Speicherung der Energie bzw. einem intelligent ausgebauten Stromnetz innerhalb Europas, um Peaks abzufangen und Energie, die z.B. in der Nacht erzeugt, aber nicht verbraucht wird, dennoch zu nutzen.

Welche Energiespeicher gibt es?

Mechanische Speicher

Eine bewährte mechanische Technik sind Pumpspeicherkraftwerke. Elektrischer Strom treibt dabei mehrere Pumpen an, die z.B. Wasser einen Berg hinauf befördern. Später strömt das Wasser wieder ins Tal und treibt dabei einen Generator an, der wiederum Strom produziert und ins Netz einspeist. Energieversorger nutzen diese Technik, um die Regelversorgung der Bevölkerung zu gewährleisten.

Sektorenkopplung

Es ist wichtig, die Sektoren Strom, Verkehr, Wärme und Energie sinnvoll zu verknüpfen. Technologien hierfür sind E-Autos, Power-to-gas, Power-to-liquid oder Power-to-heat. Bei der Power-to-liquid Technologie wird mit Hilfe von erneuerbaren Energien synthetischer Kraftstoff hergestellt. Alle anderen Begriffe werden im Folgenden erklärt.

Elektrochemische Speicher

Elektrochemische Speicher in Form von Batterien verfügen über eine begrenzte Lebensdauer, lassen sich dafür aber gut laden und entladen. Durch Photovoltaik-Anlagen auf dem Haus- oder Firmendach und entsprechenden Speichern versorgen sich die Gebäude größtenteils selbst.

Bei Power-to-gas beispielsweise können unter Verwendung von Strom aus erneuerbaren Energien auch synthetische Energieträger wie Wasserstoff und Methan hergestellt werden. Diese Methode soll die mittel- und langfristige Speicherung großer Energiemengen ermöglichen.

Wärmespeicher

Im Bereich der Wärmespeicher kommen verschiedene Möglichkeiten in Frage, so z.B. Heißwasser-Wärmespeicher oder Erdsondenwärmespeicher. Mit diesen können kleine Stadtviertel je nach Auslegung über Wochen und Monate mit Energie versorgt werden. Power-to-heat oder andere Wärmekopplungsanlagen können somit flexibel betrieben werden.

Diese Themen sind Inhalt des Studiengangs Elektrotechnik mit Schwerpunkt Erneuerbare Energien. Infos hierzu gibt es hier. Informationen zu den finden Sie Speicherverfahren hier.


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