Energiespeicher: Der Casus knacksus der Energiewende

Smartphones, Laptops, MP3-Player – unsere Taschen sind voll von portablen Elektrogeräten. Den Batterien sei Dank, denn könnten wir Strom nicht speichern, bräuchten wir überall Steckdosen. Was im Kleinen bereits wunderbar funktioniert, ist im Zuge der Energiewende für größere Bedarfe ein technischer Knackpunkt.

Um die Umwelt zu entlasten, steigen immer mehr Energieversorger aber auch Hausbesitzer auf grüne Energie um. Solaranlagen und Windräder liefern zwar vielerorts zuverlässig Strom, allerdings nicht konstant. Wo Wind ist, gibt es auch mal Flaute. Dann stehen die Räder still. Auch die Sonne verabschiedet sich täglich in den Feierabend. Im Dunkeln können Photovoltaikanlagen aber keinen Strom produzieren. Wenn die Anlagen laufen, wird dafür regelmäßig mehr Energie erzeugt, als in dem Moment verbraucht wird. Speichert man diesen Strom, um ihn bei Engpässen einzusetzen, steigert dies die Effizienz von Wind- und Solarkraft ungemein. 21 grad stellt ein paar Beispiele für die effiziente Speicherung von Strom vor.

Die Herausforderung: Bedarfsgerechte Nutzung

Ein Einfamilienhaus mit Photovoltaikzellen auf dem Dach produziert an einem sonnigen Sommertag zwischen 12 Uhr und 15 Uhr einen Überschuss an Energie. Ist zu dieser Zeit jedoch niemand im Haus, wird der Energieüberschuss in das allgemeine Stromnetz eingespeist und entsprechend vergütet. Für den Energieverbrauch in den Abendstunden und anderen sonnenarmen Zeiten muss der Strom vom herkömmlichen Anbieter bezogen werden. Dieser ist jedoch teurer, als der zuvor verkaufte PV-Strom. Unterm Strich können die Hausbesitzer das Potenzial ihres selbst produzierten Stroms also nicht ausnutzen. Könnten sie den eigenproduzierten Überschuss speichern und später selbst verbrauchen, könnten sie die Eigenverbrauchsquote steigern und wären unabhängiger von steigenden Strompreisen.

Die Lösung: Grüner Strom braucht Energiespeicher

Vaillant Batteriespeicher eloPACK

Fossile Brennstoffe wie Öl lassen sich problemlos transportieren, beispielsweise durch Pipelines. „Grünen“ Strom über weite Strecken zu transportieren, ist weitaus schwieriger. Effiziente und private Stromspeicher sind daher die Lösung für die Stromgewinnung aus erneuerbaren Energien. Ebenso wie das Einfamilienhaus benötigen auch große Windparks und Photovoltaikanlagen Systeme, mit denen die Schwankungen in der Stromproduktion ausgeglichen werden können. Dafür sind aktuell verschiedene Techniken im Einsatz. Man verwendet unter anderen Lithium-Ionen-Batterien, wie zum Beispiel bei Elektroautos. Sie sind schnell verfügbar und im Eigenheim ebenso einsatzfähig wie in Industrieanlagen. Für Photovoltaikanlagen und KWK-Systeme in Privathaushalten gibt es beispielsweise den eloPack von Vaillant.

Höchste Einsparpotenziale: Aus Strom wird Wärme

Vaillant Warmwasserwärmepumpe aroSTOR

Warmwasser-Wärmepumpen haben eine geringe Leistungsaufnahme und können daher erneuerbare Energien aus Photovoltaikanlagen ganzjährig nutzen. Bei diesem Ansatz wird mittels Strom Wärme für die Warmwasserbereitung produziert. Entscheidend ist, dass lediglich Stromüberschüsse dafür verwendet werden. So arbeitet beispielsweise die Warmwasser-Wärmepumpe aroSTOR von Vaillant: Sie wird über das Einspeisemanagement des PV-Systems gezielt eingeschaltet, sobald es ausreichend Strom liefert. Dann sorgt sie für eine umweltschonende und flexible Warmwasserbereitung in Einfamilienhäusern.

Alles in einem: Energie wird doppelt genutzt

Gas und Strom lassen sich hocheffizient kombinieren: Systeme mit Kraft-Wärme-Kopplung, wie die Mini-Blockheizkraftwerke von Vaillant, nutzen Gas, um gleichzeitig Strom und Wärme zu erzeugen. Solche Systeme erzielen mitunter Gesamtwirkungsgrade von über 90 Prozent. Somit ist der Energieverbrauch für selbst erzeugten Strom um etwa ein Drittel geringer als beim Strombezug aus Großkraftwerken. Das macht sich auch im Portmonee bemerkbar: Hausbesitzer sind unabhängiger von steigenden Strompreisen und leisten einen aktiven Beitrag zum Umweltschutz.

Weitere Speichertechnik: Pumpspeicher im großen Stil

Pumpspeicherkraftwerke sind die Energiespeicher mit der weltweit höchsten Kapazität. Mit dem überschüssigen Strom wird Wasser aus dem Tal in einen höher gelegenen Stausee gepumpt. Wenn später Energie benötigt wird, lässt man das Wasser ab und treibt damit Turbinen an. Durch die Turbinen können etwa 65 bis 86 Prozent des ursprünglich eingesetzten Stroms zurückgewonnen werden. In Deutschland gibt es 28 solcher Pumpspeicherwerke. Allerdings ist dafür längst nicht überall Platz.

Der Bedarf für Energiespeicher ist enorm – in Privathaushalten wie in Industrieanlagen. Im Zuge der Energiewende wird die Nachfrage weiter steigen. Viele gute Techniken sind bereits vorhanden, die täglich weiterentwickelt werden.