Energiespeicher

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Damit wir ausschließlich durch erneuerbare Energien unseren Energieverbrauch decken können, braucht es Speicherkapazitäten, da z. B. Windräder und Photovoltaik je nach Wetter unterschiedlich viel Energie liefern können. Die Energiespeicher können so Schwankungen der Energieerzeugung als auch der -nachfrage ausgleichen [1,2].

Kriterien für Energiespeicher

Die Speicher sollten verschiedene Kriterien erfüllen (siehe Grafik):
Die Speicherkapazität muss so groß sein, dass bei der geringsten Energieerzeugung (z. B. bewölkt und kein Wind) der Energiebedarf immer gedeckt ist (rote Fläche).
Zusätzlich sollte der Speicher möglichst viel überschüssige Energie aufnehmen können (erster grüner Berg) [1,3].
Da es jedoch bei idealen Bedingungen zu einem sehr großen Energieüberschuss kommen wird, ist es ökonomischer, die erneuerbaren Energien temporär zu drosseln (Schere) [4].

Die effizienteste Methode ist es, den Wärmesektor in den Stromsektor zu integrieren. Dabei wird bei einem Stromüberschuss Wasser erhitzt und gespeichert, bis es zu einem späteren Zeitpunkt genutzt werden kann.

Welche Speichermöglichkeiten gibt es noch?

Um kurz- und langfristige, sowie unterschiedlich große Energieschwankungen ausgleichen zu können, braucht es unterschiedliche Speichersysteme [1,2]:

Batterie

Speicherzeitraum: < 1 Tag
Lassen sich sehr vielfältig einsetzen

Pumpspeicherkraftwerk

Speicherzeitraum: < 1 Woche
Stellen aktuell ca. 97 % der weltweiten Elektrizitätsspeicherleistung

Umwandlung in Wasserstoff oder vergleichbare Energieträger:

Speicherzeitraum: > 1 Woche
Energiespeicherung ist über mehrere Jahre möglich

Wie bereits in den letzten Jahren zu sehen war, werden auch in Zukunft die Kosten zur Energiespeicherung immer weiter sinken. Aus diesem Grund ist es noch nicht abzusehen, welche Speichertechnologie in Zukunft die kostengünstigste sein wird.

Quellen

[1] Sterner, M. & Stadler, I. Energiespeicher – Bedarf, Technologien, Integration. (Springer Berlin Heidelberg, 2017). doi:10.1007/978-3-662-48893-5.

[2] Kunz, C. Energiespeicher: Technologien und ihre Bedeutung für die Energiewende. www.unendlich-viel-energie.de/media/file/3471.AEE_Renews_Spezial_88_Energiespeicher_web.pdf (2019).

[3] Fürstenwerth, D. Stromspeicher in der Energiewende. www.agora-energiewende.de/fileadmin/Projekte/2013/speicher-in-der-energiewende/Agora_Speicherstudie_Web.pdf (2014).

[4] Wirth, H. & Ise, F. Aktuelle Fakten zur Photovoltaik in Deutschland. www.pv-fakten.de (2021).

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