Erneuerbare Energien – nicht ohne Speicher-und Netzausbau

Der Ausbau der Erneuerbaren Energien schreitet voran. Inzwischen macht der Anteil erneuerbarer Energien am produzierten Strom fast ein Viertel aus. Doch weil die regenerativen Energien eben nicht rund um die Uhr verfügbar sind, muss der Ausbau von entsprechenden Speicher-möglichkeiten vorangetrieben und die Lastenverteilung optimiert werden.

Energiespeicher funktionieren letztendlich als Energieumwandler. So bilden beispielsweise Pumpspeicherkraftwerke seit fast 100 Jahren eine Möglichkeit, um in Zeiten erhöhten Strombedarfs flexibel auch größere Mengen bereitzustellen. Das Prinzip dieser momentan noch einzig sicheren Stromspeichermöglichkeit ist simpel: Steht ein Überschuss an Strom zu Verfügung wird Wasser von einem unteren Becken in ein höheres Becken gepumpt. Wird Strom nachgefragt, kann das Wasser abgelassen werden, wodurch es Turbinen antreibt, die wiederum Strom erzeugen.

Am Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung (ZSW) Baden-Württemberg wird derzeit die Power-to-Gas-Technik erforscht. Hierbei wird durch Elektrolyse aus nicht benötigtem Strom Wasserstoff erzeugt. Zusammen mit Kohlendioxid reagiert dieser zu Methan, einem synthetischen Erdgas. Im Erdgasnetz kann das Erdgas anschließend über mehrere Monate eingespeichert werden. Momentan arbeitet man am Wirkungsgrad der Technologie, um sie schließlich auf den Markt bringen zu können.

Eine weitere Möglichkeit stellt die Koppelung von modernen Photovoltaik-Anlagen mit Lithium-Ionen-Batterien dar. Im Zuge dessen arbeitet man am Karlsruher Institut für Technologie im größten Solarstrom-Speicher-Park in Deutschland mit Wechselrichtern, Solarzellen und Batterien an einer Speicherung des erzeugten Stroms. In der Forschungsanlage finden sich mehr als 100 Systemkonfigurationen, die sich unter anderem in Ost-West-Ausrichtung, Neigung oder technischen Bauteilen unterscheiden. Das Ziel dabei ist es, die netzverträglichste und kostengünstigste Systemkonfiguration herauszufiltern.

Zudem sollen Elektroautos zur Speicherung von Strom hinzugezogen werden. Um zu mehr Netzstabilität beizutragen, könnten diese eben gerade zu Zeiten aufgeladen werden, in denen viel Strom im Netz zur Verfügung steht.

Hier lässt sich an die ebenso wichtige Netzstabilität anschließen. Für eine künftige Versorgungssicherheit muss das Stromnetz entsprechend ausgebaut werden. Wie stark dies auf den einzelnen Ebenen erfolgt, ist wiederum abhängig vom Lastenmanagement sowie der Verteilung der erneuerbaren Energien. So muss das Verteilernetz bereits vor dem Anschluss weiterer Erneuerbare-Energien-Anlagen überprüft und gegebenfalls verstärkt werden.

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Aus diesem Grund hat Baden-Württemberg nun das Pilotprojekt „Dezentrale Netzintelligenz“ ins Leben gerufen. Das 100.000 Kilometer umfassende Verteilnetz des Bundeslandes wird dadurch in mehreren Leitstellen überwacht und gesteuert. Mitarbeiter können durch Schaltvorgänge stabilisierend einwirken und den Energiefluss dirigieren. In den nächsten Jahren soll dieser Schritt automatisch erfolgen.

 Eine erste Hürde zum so genannten Smart Grid ist damit genommen. Und unsere Waschmaschinen oder der Geschirrspüler laufen zukünftig dann, wenn viel Strom vorhanden ist. 

1 Kommentar

  • Im Bereich Stromspeicher wurde leider über viele Jahre bei uns die Weiterentwicklung verschlafen und für Speicher mit Lithium-Ionen-Batterien werden Komponenten z.B. aus Korea eingeführt.
    Der von den großen Energieunternehmen geforderte Netzausbau könnte durch Dezentrale Stromspeicher(virtuelle Kraftwerke) und intelligente Steuerung sehr stark reduziert werden. Entsprechende Stromspeicher auf der Basis der „Redox-Flow-Technik“ werden in China bereits seit einigen Jahren erfolgreich eingesetzt. Bei uns muss das Rad eben nochmals erfunden werden.

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