Forschungsfelder der Energiespeichertechnologie

Pumpspeicherwerk; Foto: shutterstock

Für eine Versorgung mit Strom aus erneuerbaren Energien werden enorme Speicherkapazitäten benötigt, um die wetterbedingten Schwankungen bei der Energieerzeugung mit Wind- und Solaranlagen auszugleichen. Eine konstante Lieferung von erneuerbarere Energie ist nur dann möglich, wenn bei wolkiger Wetterlage gespeicherter Solar- und bei Windflaute gespeicherter Windstrom in das Stromnetz eingespeist werden kann. Die einzige technische Möglichkeit, die bisher zu diesem Zweck nutzbar ist, ist die Pumpspeichertechnologie. Doch das soll sich ändern.

Preiswerte und effiziente Großbatterien

Mit der ressortübergreifenden „Förderinitiative Energiespeicher“ wird die Suche nach Speicherkapazitäten für erneuerbare Energien unterstützt. Ein besonderes Augenmerk wird unter anderem auf der Forschung nach preiswerten und effizienten Großbatterien liegen. Eine Lithium-Batterie im Haus könnte einem deutschen Haushalt beispielsweise als Stromspeicher für den Eigenbedarf dienen, was das Stromnetz insgesamt entlasten würde. Asiatische und US-amerikanische Unternehmen verfügen hier über einen Forschungsvorsprung, vor allen Dingen im Hinblick auf Herstellungskosten und physischer Größe der Batterien, den die deutsche Industrie erst einmal aufholen muss.

Ehemalige Bergwerke werden zu Pumpspeicherkraftwerken

Auch das Pumpspeicherkonzept, das bislang natürliche Höhenunterschiede im Gebirge voraus setzte, soll konzeptionell erweitert werden. Eine Möglichkeit ist hier die Nutzung starker Gefälle unter Tage in stillgelegten Bergwerken wie beispielsweise im Ruhrgebiet oder in Teilen Ostdeutschlands. Auch die Idee, Energie per Elektrolyse in Wasserstoff und später mit Kohlendioxid in Methan umzuwandeln, ist eines der Forschungseckpfeiler, da sich Methan besonders leicht und nahezu unbegrenzt im bestehenden Gasnetz speichern lässt.

Darüber hinaus wird an Ideen zur Weiterentwicklung der Druckluftspeichertechnik gearbeitet. In der bisher einzigen Anlage in Deutschland in der Nähe von Oldenburg wird überschüssiger Strom in 600 Meter tiefe Kammern in der dortigen natürlichen Salzschicht gepresst. Bei Bedarf können mit dieser Druckluft Turbinen angetrieben werden, die über einen Generator Strom erzeugen. RWE baut hierzu eine Demonstrationsanlage in Sachsen-Anhalt, die ab 2013 getestet werden soll. Ziel ist es, auch die bei der Druckluftspeicherung entstehende Wärme zu nutzen und so den Wirkungsgrad von bisher 50 Prozent auf bis zu 70 Prozent zu  steigern.

Daniel Seemann

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