Die Herausforderungen der stationären Energiespeicherung
Veröffentlicht am
Bei der Energiespeicherung geht es darum, Reserven zu schaffen, die später bei Bedarf genutzt werden können, ohne dass eine Erzeugungsquelle in Anspruch genommen werden muss. In einer Zeit, in der der Kampf gegen die globale Erwärmung dazu führt, dass verstärkt auf erneuerbare Energiequellen zurückgegriffen wird, erweist sich die Stromspeicherung als eine der größten Herausforderungen der Energiewende.
Was ist stationäre Speicherung?
Unter Energiespeicherung versteht man alle Verfahren, mit denen Energiereserven geschaffen werden können. Dazu kann beispielsweise Strom in eine andere, leichter speicherbare Energieform umgewandelt werden. Bei der Pumpspeicheranlage wird beispielsweise elektrische Energie in mechanische Energie umgewandelt, indem Wasser gepumpt und in großer Höhe gespeichert wird. Sobald dieses Wasser in eine Turbine geleitet wird, erzeugt es dank der Schwerkraft wieder Strom.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, elektrische Energie in Form von elektrochemischer Energie durch den Austausch von Ionen und Elektronen zwischen zwei Elektroden zu speichern: Das ist das Prinzip der Batterie. Ursprünglich für mobile Anwendungen (Hightech-Geräte, Elektroautos) konzipiert, wird sie heute für Projekte zur stationären Stromspeicherung eingesetzt.
Energiespeicherung im Dienste des Stromnetzes
Die Energiespeicherung ist eine der Schlüsselkomponenten bei der Integration von intermittierenden erneuerbaren Energiequellen wie Solar- oder Windenergie in den „Energiemix“. Sie ermöglicht es, deren Schwankungen auszugleichen – ähnlich wie ein Speicher, der sich bei Produktionsspitzen füllt und in Zeiten geringer Nachfrage entleert.
Das zweite Leben von Elektroauto-Batterien
Die stationäre Speicherung stellt einen der wichtigsten Anwendungsbereiche für die Wiederverwendung von Elektroautobatterien dar, die nicht mehr die erforderliche Leistungsfähigkeit für den Antrieb eines Fahrzeugs bieten. In ihrem „zweiten Leben“ erfüllen sie Speicheraufgaben, die weniger anspruchsvoll sind und geringere Anforderungen an die Energie- und Leistungsdichte stellen.
So kommen im Rahmen des Programms „Fossil Free Island“ auf Porto Santo (im Archipel von Madeira) zwei stationäre Speichersysteme zum Einsatz, die „Second-Life“-Batterien nutzen. Diese Batterien stammen aus Elektrofahrzeugen von Renault und sind für den Einsatz in Kraftfahrzeugen nicht mehr leistungsfähig genug. Für den stationären Einsatz sind sie hingegen voll funktionsfähig. Heute übernehmen sie die Spannungsregelung und damit die Stabilisierung des Stromnetzes sowie die Speicherung der intermittierenden Energie, die von den Solar- und Windkraftanlagen der Insel erzeugt und für den späteren Bedarf der Insel bereitgehalten wird.
FlexMob’ile, ein Programm zur Förderung der Energiewende
Auf Belle-Île-en-Mer wurde das Programm „FlexMob’ile“ ins Leben gerufen, an dem Kommunalverwaltungen, lokale Verkehrsbetriebe sowie Energieverbände und -versorger beteiligt sind. In diesem Rahmen wird die Renault Group dem größten Feriendorf der Insel Second-Life-Batterien aus ihren Elektroautos zur Verfügung stellen. Diese dienen dazu, den tagsüber von den auf dem Gebäude installierten Solarmodulen erzeugten Stromüberschuss zu speichern, um ihn anschließend zum Aufladen von Elektroautos im Selbstverleih oder zum Heizen der Ferienbungalows wieder abzugeben.
Fortschrittliche Batteriespeicher
Andere Projekte sehen den Einsatz von Elektroautobatterien für die stationäre Großspeicherung vor. Dies gilt beispielsweise für das von Renault Ende 2018 angekündigte Programm „Advanced Battery Storage“. Es sieht den Bau einer Anlage vor, die mindestens 60 MWh speichern und eine Leistung von 70 MW liefern kann. Verteilt auf mehrere Standorte in Frankreich und Deutschland wird es langfristig eine Reserve bilden, die den Jahresverbrauch von mehr als 5.000 Haushalten decken kann. Ziel ist es, spezialisierten Betreibern ein Instrument zur Verfügung zu stellen, mit dem sie die Frequenz des Stromnetzes angesichts des Ungleichgewichts zwischen Stromverbrauch und -erzeugung stabilisieren können. Diese Systeme fügen sich somit in das Konzept des intelligenten Netzmanagements (Smart Grid) ein.
Kosten der Energiespeicherung und Zukunftsaussichten
Als zentraler Bestandteil derKreislaufwirtschaft stärkt die Wiederverwendung von Elektroautobatterien die Wettbewerbsfähigkeit von Energien aus erneuerbaren Quellen, da sie den CO₂-Ausstoß beim Aufbau entsprechender Infrastrukturen senkt. Die stationäre Speicherung trägt somit dazu bei, die Attraktivität der Stromerzeugung aus Solar- oder Windenergie zu steigern.
Sie ergänzt „Vehicle-to-Grid“-Projekte, bei denen die Batterien von Elektroautos als Energiereserve für das Stromnetz genutzt werden.
Die Demokratisierung der Energiespeicherung trägt zudem dazu bei, dass sich Szenarien des Eigenverbrauchs entwickeln, in denen ein Haushalt oder eine Gemeinde die von ihr erzeugte Energie speichert und direkt verbraucht.