Stromspeicher - Herausforderung für die Energiewirtschaft

Autor: Dr. Jörg Heidjann

Durch den von der Bundesregierung beschlossenen Atomausstieg steht die gesamte Energiewirtschaft vor neuen Herausforderungen. Insbesondere die effiziente Speicherung von Strom, der durch Windräder und Photovoltaikanlagen erzeugt wurde, ist ein ganz zentrales Zukunftsthema. Denn unsere Sonne scheint nicht 24 Stunden am Tag und der Wind weht nicht 7 Tage die Woche. Daher müssen neue Wege gefunden werden, die Energie zu speichern und in unser System zu integrieren.

Auf dieser Seite stellen wir Ihnen dieses spannende Zukunftsthema vor und stellen die relevanten Stromspeicher Typen und Technologien vor. Bereits existierende Stromspeichersysteme werden erklärt sowie Hersteller von Stromspeichern aufgelistet.

Solarspeicher: Bürger glauben an Erfolg der Batterie

In Deutschland sind inzwischen rund 60.000 Solarbatterien verbaut. Dass es zukünftig noch mehr werden, davon gehen knapp 75 Prozent der befragten Bürger aus. Die Mehrheit von ihnen (42%) meint, dass die Batterien bis 2025 ihren Durchbruch erleben. Dies zeigt eine repräsentative Umfrage von YouGov im Auftrag vom Energie- und IT-Unternehmen LichtBlick.

"Wer heute eine PV-Anlage auf seinem Dach installiert, sollte direkt auch einen Batteriespeicher mit einplanen,“ so Gero Lücking, Geschäftsführung Energiewirtschaft bei LichtBlick. „Die Speicherkapazität steigt und die Preise fallen. Bis 2020 sollen sie im Vergleich zu 2015 um 45 Prozent fallen."

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Stromspeicher kosten

Der Markt für Stromspeicher nimmt endgültig Fahrt auf – vor allem von Seiten der Autobauer: Nach der im Mai 2015 erfolgten Ankündigung des kalifornischen Elektroauto-Pioniers Tesla, ins Geschäft mit stationären Batteriespeichern einzusteigen, hat der deutsche Automobilkonzern Daimler im Juni 2015 nachgezogen.

Tesla wird seinen Batteriespeicher “Powerwall” ab Sommer 2015 einem Kampfpreis von gut 3.000 Dollar auf dem amerikanischen Markt anbieten. Daimler hat angekündigt wettbewerbsfähig zu sein.

Laut Analyse des Bundesverbandes Solarwirtschaft wurden Stromspeicher im zweiten Halbjahr 2014 verglichen mit dem Vorjahresniveau deutlich günstiger. Bei Blei-Speichern gab es einen Preisrückgang von 26,7 Prozent, Lithium-Speicher wurden um 21,9 Prozent kostengünstiger. Damit gewinnen Speicherlösungen zunehmend an Bedeutung für den Massenmarkt.

Was sind Stromspeicher?

Energie lässt sich auf unterschiedliche Art und Weise für eine spätere Nutzung speichern. Verschafft man sich im Vorfeld einen Überblick über alle bekannten Energieformen und beschäftigt sich näher mit den momentan noch verfügbaren Ressourcen, wird der Sinn und Zweck von innovativen Energiespeichermedien schnell klar. Kohle, Gas, Erdöl und Uran sind die klassischen, speicherfähigen Energieträger, die sich auch über sehr weite Entfernungen zwischen Lagerstelle und Kraftwerk transportieren lassen. Da die Nutzung regenerativer Energien in den letzten Jahren entsprechend wachsender Nachfrage immer mehr zunimmt – auch aus dem Grunde, weil es beim Transport durch die Fernleitungen generell zu Verlusten kommt – wurden mit der Möglichkeit der Speicherung von Energie verbraucherorientierte und umweltbewusste Maßnahmen getroffen, die für eine effiziente Stromerzeugung ohne Engpässe und bei konstanter Leistung als zukunftsweisend gelten.

Die unterschiedlichen Stromspeicher - Typen

Größte Aufmerksamkeit obliegt den mechanischen Energiespeichern. Hierzu zählen sowohl Schwungräder, die kinetische Energien (Bewegungsenergien) speichern, als auch Druckluft- und Pumpspeicherkraftwerke sowie Federn, welche sich potentielle Energien (Lageenergien) zu Nutze machen.

Chemische Energie ist in organischer Form vorhanden (z. Bsp. Kohlenhydrate, Fette, chemische Wasserstoffspeicher) und in anorganischer Form (Batterien, wiederaufladbare Akkus, Wasserstoff, Redox-Flow-Zelle etc.). Hier wird thermische oder – gebräuchlicherweise – elektrische Energie, die sich grundsätzlich schlecht speichern lässt, mittels chemischer Reaktionen indirekt gespeichert. Die Verwendungsmöglichkeiten von Batterien und Akkumulatoren sind beinahe unbegrenzt.

Unter den elektrischen Energiespeichern werden die supraleitenden magnetischen Spulen und die Kondensatoren zusammengefasst.

Unter den Begriff der Speicherung thermischer Energie werden Wärme- bzw. Fernwärmespeicher verstanden. Sie untergliedern sich in Hoch- und Niedertemperaturspeicher sowie Kurz- und Langzeitspeicher. Als Speichermedium kommen kostengünstiges Wasser und das feuerfeste Gestein Schamott zur Verwendung. Die Wirtschaftlichkeit einer Speicherung von Nachtstrom ist aufgrund gestiegener Kosten jedoch mittlerweile fraglich. Mehr Interesse gilt heute beispielsweise Solarkollektoren, die sich der Strahlenenergie der Sonne bedienen. Die Speicherung der Wärmekapazitäten hat den Nutzen, zeitliche Leistungsschwankungen auszugleichen und somit eine kontinuierliche Versorgung zu gewährleisten.