Die Energiewende schreitet voran, und mit ihr wächst der Anteil erneuerbarer Energien wie Sonne und Wind in unseren Stromnetzen. Doch was passiert, wenn die Sonne nicht scheint und der Wind nicht weht? Um die Versorgungssicherheit auch in diesen Zeiten zu gewährleisten, rücken neben den bekannten Batteriespeichern für den Kurzzeitbedarf zunehmend Langzeit-Energiespeicher in den Fokus. Diese Technologien sind entscheidend, um Energie über Tage, Wochen oder sogar ganze Jahreszeiten zu speichern. Wir stellen die wichtigsten Konzepte vor: Wasserstoff, Druckluftspeicher und Redox-Flow-Batterien.
- Warum brauchen wir Langzeit-Energiespeicher?
- Wasserstoff: Der universelle Energieträger
- Druckluftspeicher (CAES): Energie aus der Tiefe
- Redox-Flow-Batterien: Flexible Mittelzeitspeicher
- Fazit: Der richtige Technologiemix für eine stabile Zukunft
Warum brauchen wir Langzeit-Energiespeicher?
Während Lithium-Ionen-Batterien ideal sind, um Schwankungen im Minuten- und Stundenbereich auszugleichen, stoßen sie bei längeren sonnen- und windarmen Perioden – den sogenannten Dunkelflauten – an ihre Grenzen. Langzeitspeicher sind darauf ausgelegt, große Energiemengen über lange Zeiträume zu speichern und bei Bedarf wieder abzugeben. Sie sind damit das unverzichtbare Rückgrat für ein Energiesystem, das vollständig auf erneuerbaren Energien basiert.
Wasserstoff: Der universelle Energieträger
Wasserstoff gilt als einer der vielversprechendsten Kandidaten für die saisonale Speicherung von Energie. Mittels Elektrolyse wird überschüssiger Ökostrom genutzt, um Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zu spalten. Der Wasserstoff kann in großen Mengen gespeichert und bei Bedarf in Brennstoffzellen oder Gasturbinen wieder in Strom umgewandelt werden. Seine Vielseitigkeit macht ihn zu einem Schlüsselelement für die Sektorenkopplung, also die Verbindung von Strom-, Wärme- und Mobilitätssektor.
Druckluftspeicher (CAES): Energie aus der Tiefe
Die Technologie der Druckluftspeicherkraftwerke (Compressed Air Energy Storage, CAES) nutzt überschüssigen Strom, um Luft unter hohem Druck in unterirdische Kavernen, beispielsweise Salzstöcke, zu pressen. Wird Strom benötigt, wird die komprimierte Luft entspannt und treibt eine Turbine an, die einen Generator zur Stromerzeugung antreibt. Obwohl diese Technologie schon länger bekannt ist, erlebt sie derzeit eine Renaissance und wird als robuste und langlebige Option für die Speicherung großer Energiemengen weiterentwickelt.
Redox-Flow-Batterien: Flexible Mittelzeitspeicher
Redox-Flow-Batterien schließen die Lücke zwischen Kurz- und Langzeitspeichern. Bei dieser Technologie wird die Energie in flüssigen Elektrolyten gespeichert, die in externen Tanks gelagert werden. Die Leistung (in MW) und die Kapazität (in MWh) sind hierbei unabhängig voneinander skalierbar, was sie extrem flexibel macht. Durch die Vergrößerung der Tanks kann die Speicherdauer auf viele Stunden ausgedehnt werden. Projekte wie der geplante Eisen-Redox-Flow-Speicher in Boxberg mit 500 MWh zeigen das enorme Potenzial dieser Technologie für die Netzstabilität.
Fazit: Der richtige Technologiemix für eine stabile Zukunft
Es gibt nicht die eine perfekte Speichertechnologie. Die Zukunft liegt in einem intelligenten Mix aus verschiedenen Lösungen, die je nach Anforderungsprofil – von der sekundenschnellen Frequenzhaltung bis zur saisonalen Speicherung – ihre Stärken ausspielen. Unabhängig von der gewählten Technologie ist eine präzise und zuverlässige Erfassung der Energieflüsse für die Steuerung und Abrechnung unerlässlich. EMU Metering Energiezähler und Datenlogger liefern die exakten Messdaten, die für den Betrieb und die Integration dieser komplexen Speichersysteme in das Energiesystem der Zukunft benötigt werden.