Chancen, Möglichkeiten und marktreife Lösungen zur Speicherung von Energie aus regenerativen Quellen

Fast 300 Fachleute aus zwölf Ländern beraten am 24. und 25. November in Berlin über die Speicherung von Energie in all ihren technischen Facetten. Die dritte Internationale Konferenz zur Speicherung Erneuerbarer Energien in der NRW-Landesvertretung steht im Zeichen dieser energietechnischen Schlüsselaufgabe.

Über die Bedeutung der Energiespeicherung für die globale Verbreitung erneuerbarer Energien erklärt Dr. Hermann Scheer, Präsident von EUROSOLAR, der gemeinsam mit dem Weltrat für Erneuerbare Energien und in Kooperation mit der EnergieAgentur.NRW nach Berlin eingeladen hatte: „Der Wechsel zu Erneuerbaren Energien ist ein Wettlauf mit der Zeit – aus ökologischen, wirtschaftlichen und sozialen Gründen. Die Ablösung herkömmlicher Energieträger kann jedoch weder über die globale Energiewirtschaft noch über globale Verträge kommen. Der archimedische Punkt ist Energieautonomie – als politisches, technologisches und wirtschaftliches Konzept, das eine weltweite Dynamik in Gang setzen kann. Maßgebend für die Fortführung der Entwicklung in diese Richtung ist die Optimierung der Speichertechnologie.“

Hier gehe es um eine Weichenstellung der künftigen Energieversorgung, sagt Michael Geßner, Leiter der Abteilung Energie, Klimaschutz, Bergbau im Ministerium für Wirtschaft, Mittelstand und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen: „Während es in den vergangenen Jahren häufig um die Definition von Rahmenbedingungen, der Entwicklung von Konzepten oder die Formulierung von Zielen ging, hat die Technologie inzwischen derart Fortschritte gemacht, dass die Zukunft endlich Formen annimmt“. So sei der Fortschritt bei geräteintegrierten Kleinspeichern alltäglich zu erfahren, zum Beispiel durch leistungsfähigere Akkus für Handys oder Computer. Dabei werde nicht nur Strom gespeichert. Vor allem thermische Speicher für solarthermische Kraftwerke oder industrielle Prozesswärme, Druckluftspeicher oder das Heizen/Kühlen mit Windenergie würden an Bedeutung gewinnen.

Hermann Scheer ergänzt: „Es ist zu beobachten, dass der Reifegrad so genannter intelligenter Konzepte zunimmt.“ Intelligente Konzepte beziehen sich vor allem auf Managementstrategien, um unterschiedliche Erzeuger, Verbraucher und Speicher so gemeinsam zum Einsatz zu bringen, das eine zuverlässige und kontinuierliche Stromversorgung mit möglichst geringem Aufwand realisiert werden kann. „Die Netze sind zwar stabil, der Aufwand dafür ist aber schon heute nicht gering und basiert auf einem abgestuften Maßnahmenkatalog, der aus Prognosen der Erzeugung und der Last sowie der Bereitstellung von Reservekapazitäten basiert,“ erläutert Prof. Dr. Dirk Uwe Sauer von der RWTH Aachen. „Wenn der Anteil Erneuerbarer Energien – deren Erzeugung starken Schwankungen unterliegen – sich erhöht, müssen erhebliche zusätzliche Anstrengungen unternommen werden, um das Netz stabil zu halten. Ein intelligentes Management bedeutet dabei, dass Verbraucher und Erzeuger möglichst dann eingeschaltet werden, wenn es für den Ausgleich von Angebot und Nachfrage im Netz sinnvoll ist. Intelligente Zähler sind dabei eine Komponente, die genutzt werden kann, um Informationen zum aktuellen Bedarf im Netz an die Verbraucher zu melden. Verluste werden dann minimiert, wenn die Stromerzeugung möglichst immer genau dann stattfindet, wenn der Strom auch verbraucht werden kann. Jede Zwischenspeicherung führt dazu, dass Energie verloren geht. Aber auch noch so gute Managementstrategien können Speicher nicht überflüssig machen. Dafür müssen Technologien und Strategien entwickelt und realisiert werden“, so Sauer.

Wichtiger Schwerpunkt der Tagung ist die Energiespeicherung für die Mobilität von morgen. „Der in der ersten Jahreshälfte sprunghaft gestiegene Ölpreis ist deutliche Motivation, konsequent die Suche nach alternativen Antrieben zu dynamisieren. In diesem Zusammenhang gewinnen Lithium-Ionen-Batterien weiter an Bedeutung. Jetzt geht es darum, sie zur Serienreife zu bringen, um elektro-hybride Fahrzeuge wirtschaftlich aussichtsreich auf den Markt bringen zu können“, erklärt Prof. Dr. Norbert Hüttenhölscher, Geschäftsführer der EnergieAgentur.NRW.

Einen breiten Raum nehmen Fortschritte bei der Optimierung von Lithium-Ionen-Batterien, die erheblich an Leistungsfähigkeit gewonnen haben, ein. Inzwischen können Li-Ionen-Batterien mit 150 Wh/kg mehr als doppelt so viel Energie speichern als die gängigen Nickelmetall- Hydrid -Batterien. Tenor: Die Li-Ionen-Batterie muss vor allem noch günstiger werden, und die Lebensdauern sollten in Bereich von 3000 bis 5000 Zyklen liegen. Sauer: „Beides sind realistische Ziele, die bei Serienfertigung und entsprechenden Stückzahlen gut erreichbar sind und dann wird der Einsatz der Batterien im Fahrzeug und auch für die Speicherung im Netz hoch attraktiv.“ Erst dann könnten die Batterien ihre Aufgabe im Fahrzeug und auch für die Speicherung im Netz eingesetzt werden.

„Wir können beobachten, dass ein Zusammenwachsen der Themen Erneuerbare Energie und Verkehr stattfindet. Das ist vor zwei Jahren noch kein Thema gewesen, nimmt inzwischen aber einen wichtigen Raum ein“, fasst Prof. Dr. Dirk Uwe Sauer zusammen. Damit beginne eine Verschiebung des Fokus von großen zentralen Speichern auf dezentrale Speicher, weil sie in verschiedenen Anwendungen – insbesondere Fahrzeuge – gebraucht und damit auch finanziert werden. Sauer: „Es setzt sich langsam die Erkenntnis durch, dass eine Lösung der Energieprobleme nur durch branchenübergreifende Lösungen erreicht werden können. Das macht die Sache komplexer, aber gleichzeitig auch wesentlich effizienter.“