Energiepuffer bei der Solar- und Windstromerzeugung

Regenerative Energien, die immer mehr Verbrauchertypen (Elektroautos, Klimaanlagen) versorgen müssen, und die zunehmend großen Abstände zwischen Stromerzeugung und -abnahme (zum Beispiel Windenergieerzeugung vor der Küste und ihr Konsum im Binnenland) stellen immer höhere Anforderungen an die Stromnetze in Europa.

Die Verfügbarkeit großer Strommengen bei Angebotsspitzen durch Starkwind oder hohe Sonneneinstrahlung sollten deshalb möglichst effizient in die Zeiten hoher Stromnachfrage verschoben werden können. Dabei stellt momentan vor allen Dingen die steigende Anzahl nicht koordinierter Erzeuger regenerativer Energien erhöhte Anforderungen an die Stabilität der Stromnetze.

Damit regenerativ erzeugter Strom aus Sonne und Wind in Zukunft den gesamten Strombedarf decken kann, muss er auch nachts oder bei Windstille zur Verfügung stehen. Bisherige Lösungen wie der Bau von mehr Pumpspeicherkraftwerken und der Ausbau der Stromnetze stoßen hier an ihre Grenzen.

Vor allen Dingen die Pumpspeicherkapazitäten sind begrenzt. Besonders in dicht besiedelten Ländern wie Deutschland stößt die Errichtung neuer Speicher auf ökologische Bedenken. Und in der Nähe der norddeutschen Windkraftstandorte fehlen schlicht die Höhenunterschiede, um natürliche Gefälle für die Energieerzeugung in Pumpspeicherbecken nutzen zu können.

Auch der Aufbau des Nordsee-Supergrid-Gleichstromnetzes, das den verlustarmen Transport von Strom aus Wind- und Wasserkraft über weite Strecken ermöglichen soll, dürfte noch bis mindestens zum Ende dieses Jahrzehnts dauern.

Deshalb liegt es nahe, die Produktionsspitzen der regenerativen Kraftwerke schon vor Ort auszugleichen und Strommengen, die zur Zeit nicht benötigt werden, zwischenzuspeichern und erst bei Bedarf ins Netz zu geben. Ein solches Konzept von Hubspeicherkraftwerken als lokale Zwischenspeicher stellte der Entwickler Werner Rau jüngst auf www.solarserver.de vor.

Die Idee ist einfach: Hubspeicherkraftwerke nutzen die Energie der Schwerkraft. Hierzu werden Masseträger wie zum Beispiel Beton mechanisch oder hydraulisch unter Verwendung elektrischer Energie angehoben. Die Energie dieser Masseträger wird durch deren Absenken über die Schwerkraft mittels Generatoren wieder in Strom umgewandelt.

Es ermöglicht so eine Speicherung von zum Beispiel Wind- oder Sonnenenergie in ökologisch verträglicher Weise ohne den Einsatz von Kühlanlagen. Ein weiterer umweltfreundlicher Aspekt: Ein Hubspeicherkraftwerk arbeitet höchst effizient, indem es elektrische Energie mit einem hohen Wirkungsgrad von zirka 80 bis 90 Prozent – je nach Hubsystem – speichert.

Außerdem sind keine gesonderten Investitionen in den Bau einer neuen Infrastruktur nötig: Bereits existierende Anlagen wie Windanlagenschäfte, Bergwerksstollen, Steinbrüche oder Industriebrachen sind perfekte Standorte für den Bau von Hubspeicherkraftwerken.

Daniel Seemann

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