Der von der Bundesregierung beschlossene Atomausstieg stellt die Energiewirtschaft vor neue Herausforderungen. Dafür ist eine effiziente Stromspeicherung der durch Photovoltaik-Anlagen und Windräder erzeugten Energie unumgänglich. Sonne und Wind sind keine verlässlichen Stromlieferanten, deswegen steht die Stromspeicherung im Zentrum innovativer Entwicklungen. Inzwischen gibt es bereits diverse Möglichkeiten, Strom zu speichern.
Von der Batterie zum Pumpspeicherwerk
Der Strom aus regenerativen Energiequellen fließt nur kontinuierlich, wenn Sonne oder Wind auch ihres dazu beitragen. Umgekehrt wird manchmal mehr Strom produziert, als aktuell nachgefragt wird. Hier muss nach einer Lösung für das hauptsächliche Problem der Windenergie und Photovoltaik gesucht werden: Wie kann der Energiefluss mit dem Energiebedarf koordiniert werden? Strom lässt sich schlecht speichern, es gibt jedoch heutzutage direkte und indirekte Wege, um Strom effektiv zu speichern.
Wind und Sonne - Kletr - Fotolia.com
Wege zur Speicherung von Strom
Für die direkte Speicherung von Strom (also in Form von elektrischer Energie) gibt es zwei Möglichkeiten, die aus Spulen oder Kondensatoren bestehen. Diese beiden Speichermethoden können allerdings nur geringe Mengen an Energie speichern. Für alle größeren Strommengen, die gespeichert werden müssen, werden indirekte Stromspeicher genutzt, welche den Strom in eine andere Energieform umwandeln. Damit die Energie dann auch wieder als Strom freigesetzt wird, muss eine weitere Energieumwandlung zur Stromfreisetzung durchgezogen werden.
Pumpspeicherkraftwerke
Einer der indirekten Stromspeicher ist das Pumpspeicherkraftwerk, dessen Herzstück aus einem großen Wasserspeicher besteht. Dieser befindet sich auf einer Anhöhe. Wenn genügend Strom vorhanden ist, wird das Wasser durch Pumpen hinauf transportiert. Wenn später wieder Strom benötigt wird, erzeugt das wieder ablaufende Wasser mit Hilfe von Generatoren die gewünschte Energie. Pumpspeicherkraftwerke wirken ähnlich wie Druckluft- und Schwungmasse-Speicherkraftwerke.
Wasserstoff als Stromspeicher
Durch die Umwandlung von Strom in Wasserstoff entsteht ein anderer indirekter Stromspeicher, der durch Elektrolyse Wasserstoff erzeugt. Durch Brennstoffzellen entsteht aus diesem Wasserstoff dann wieder Strom. Dieser Vorgang ist jedoch sehr aufwendig und führt zu hohen Energieverlusten. Es bleibt abzuwarten, ob durch Forschung noch eine Verbesserung der Effizienz erreicht werden kann.
Akkus und Batterien
In Akkus und Batterien wird Strom chemisch gespeichert. Dieser schon langjährig erprobte Stromspeicher ist vergleichsweise teuer, wenn man seine geringen Kapazitäten in Betracht zieht. Die aktuell erprobten Stromspeicher, die mit Photovoltaik-Anlagen funktionieren, sind nicht für größere Energiemengen geeignet. Aber auch für eine autarke Benutzung ist ein Stromspeicher für Sonnen- oder Windenergie unerlässlich.
Innovationen für die Energiewende
Dass in Zukunft weitere Lösungen für die Speicherung erneuerbarer Energien gefunden werden müssen, steht außer Frage. In der Landeshauptstadt Schwerin wurden 25.000 Lithium-Ionen-Batterien zusammengeschlossen, um für eine stabile Stromversorgung zu sorgen. Fakt ist jedoch, dass viel mehr Grünstromanlagen am Netz hängen müssten, damit die Speicher sich auch rentieren können.
