Wie gross ist der Speicherbedarf bei schneller Umsetzung der Energiewende mit Photovoltaik und Windenergie?

Professor Volker Quaschning von der Hochschule für Technik und Wirtschaft in Berlin hat in einem sehr schönen Artikel einmal aufgezeigt, wie groß unser Bedarf an Stromspeichern sein wird, wenn die Energiewende konsequent umgesetzt werden soll.

Er hat eine Simulationsrechnung durchgeführt und geht dabei von 200GWp Photovoltaik und jeweils 50GW Offshore- und 50GW Onshore Windenergie aus. Insgesamt käme man damit auf eine Deckung von 80% des Strombedarfs mit Erneuerbaren Energien. Der Speicherbedarf ist allerdings nicht unerheblich und wird – wie auch schon von Eduard Heindl, dem Erfinder des Lageenergiespeichers, vorgerechnet – nicht mit neuen Pumpspeicherwerken realisierbar sein. Professor Quaschning kommt auf einen Speicherbedarf in der Größenordnung von 30TWh, was dem 750 fachen der derzeit verfügbaren Kapazität entspricht. Es dürfte daher klar sein, dass auf dem Gebiet der Stromspeicherung entschlossenes Handeln dringend erforderlich ist. Wie auch hier im Blog bereits mehrfach thematisiert, schlägt Professor Quaschning hierfür die Kopplung des Stromnetzes mit dem Erdgasnetz vor. Das dürfte die Schlüsseltechnologie sein, um die Ziele zu erreichen.

Großtechnische Stromspeicher

Einen Vergleich verschiedener großtechnischer Speichersystems veröffentlichten Mitarbeiter des Fraunhofer ISI, Karlsruhe in der Zeitschrift „ew – das magazin für die energie wirtschaft“ (Genoese, F. und Wietschel, M. in ew Jg. 110, Heft 21). Verglichen wurden verschiedene zentrale Technologien wie Pumpspeicher, Druckluftspeicher und Wasserstoffspeicherung in unterirdischen Kavernen und die zwei dezentrale Techniken dezentrale Wasserstoffspeicherung und die Batterien von Elektrofahrzeugen.

Für den Betrachtungsfall Tagesspeicherung bieten sich die Druckluftspeicher an. Sie können im Gegensatz zu den Pumpspeichern nahe an den Windstandorten in Norddeutschland gebaut werden. Die Kosten für die ausgespeicherte Energie könnten mittelfristig liegen bei etwa 70 €/MWh für die Druckluftspeicher liegen und bei etwa 50 €/MWh für die Pumpspeicher. Für die zentrale Speicherung von Wasserstoff sind eher 150 €/MWh zu erwarten. Die dezentralen Techniken sind noch teurer. 200-250 €/MWh wird für die dezentrale Wasserstoffspeicherung erwartet. Die Speicherung in Automobilbatterien kann realistisch nicht abgeschätzt werden, dürfte jedoch eher noch teurer sein.

Für eine Speicherung über eine Woche verteuern sich die ausgespeicherten Energiemengen nochmals. Der Bereich liegt hier bei über 100 €/MWh für Pumpspeicher (die es kaum in dieser Größe gibt) und 200 €/MWh  für Wasserstoffspeicherung. Letztere ist die einzige Technologie die von der Speicherkapazität realistisch ausreicht. Bei den ermittelten Vollkosten muss man zur Kenntnis nehmen, dass diese sehr weit über den erzielbaren Erlösen an der Strombörse liegen. Eine bezahlbare Alternative zu konventionellen Kraftwerken für die Wochenspeicherung ist also nicht in Sicht.

Mein Fazit: Die Energiespeicherung ist die größte Baustelle der Energiewende. Hier sind die größten Anstrengungen notwendig. In der Forschung sind auch unkonventionelle Ansätze wie der Lageenergiespeicher von Prof. Heindl voranzutreiben. In der Umsetzung könnte ein Element ähnlich dem EEG helfen. Es hat bei der PV bewiesen, dass erhebliche Kostendegression durch dieses Förderinstrument ausgelöst werden können. Also lasst uns für ein EESpeicherG werben.

Hans-Peter Scheerer

ZDF Beitrag zum Thema Erdgas als Energiespeicher

Anbei ein schöner Beitrag des ZDF zu dem von uns schon hier diskutierten Thema Erdgas als Energiespeicher.
geposted von Matthias (diesmal auch mit dem richtigen Clip ;-) )

 

[youtube http://www.youtube.com/watch?v=_6cRwiATawU?wmode=transparent]

 

außerdem noch ein Clip von Greenpeace zum gleichen Thema:

 

[youtube http://www.youtube.com/watch?v=2IViXkAu7mk?wmode=transparent]

Stromspeicherung – Der Lageenergiespeicher II

Im letzten Beitrag hatte ich bereits auf eine Veröffentlichung zum Hubspeicher oder Lageenergiespeicher hingewiesen. Es gibt dazu auch direkt vom Autor gesprochen einen interessanten Mitschnitt einer Präsentation mit Bild und Ton.

http://www.authorstream.com/Presentation/heindl-518848-lageenergiespeicher/

Professor Eduard Heindl überzeugt mit Humor und einer kurzweiligen Vortragsweise. Unbedingt anhören!

Hans-Peter Scheerer

Inzwischen gibt es auch eine eigene Website zum Thema…
… und einen sehr lesenswerten Blog des Erfinders Eduard Heindl.

ergänzt von Matthias Diehl

Erdgas als Energiespeicher

Sng-wirkungsgrad

Das Zusammenspiel von Erneuerbaren Energien und konventionellen Strukturen verursacht Schwierigkeiten. Es gibt – noch selten, aber zunehmend – Zeiten, in denen zu viel Strom im Netz ist. Das wird verursacht durch ein hohes Angebot von Windenergie, eine geringe Nachfrage nach Strom und einen veralteten Kraftwerkspark, der nicht schnell genug geregelt werden kann. Die Folgen sind negative Strompreise an der Börse. Im Klartext bedeutet das, der Erzeuger muss dafür bezahlen, dass er seinen Strom los wird. Verkehrte Welt!

Welche Lösungen könnten hier helfen? Da gibt es die ersten Stimmen, die eine Rückkehr der Elektroheizung fordern. Hier widerspreche ich deutlich. Eine Elektroheizung wird nicht nur genutzt, wenn der Wind weht. Sie wird eingeschaltet, wenn der Nutzer Wärme braucht. Und der Strom für diese Heizungen wird viel zu häufig aus Kohle oder Atomenergie gemacht.

Eine viel versprechende Alternative ist die Herstellung von Erdgas aus überschüssigem Strom. Wie das funktioniert? Aus Strom wird durch Elektrolyse Wasserstoff hergestellt, das ist eine sehr alte und einfache Technik. Aus dem Wasserstoff kann chemisch mit Hilfe von CO2 Methan hergestellt werden, der Hauptbestandteil von Erdgas. Das Ganze funktioniert mit erträglichem Wirkungsgrad von ca. 60%. Der Wirkungsgrad spielt auch keine zu große Rolle, wenn der Eingangsstoff kostenlos und umweltfreundlich ist.

Wenn sich die Technologie großtechnisch zu günstigen Kosten anwenden lässt, wäre die Speicherung von Windstrom gelöst – ein riesiger Schritt für die Energiewende. Denn Erdgasspeicher gibt es in Deutschland in großen Mengen. In den riesigen Kavernen der Gasunternehmen lässt sich Windstrom in großem Umfang speichern und entweder in Heizung und Autos verwenden, oder wieder zu Strom umwandeln. Dazu dienen idealerweise Brennstoffzellen, auf die ich bei nächster Gelegenheit eingehen möchte.

Wer mehr wissen will, kann sich das Video anschauen.

[youtube http://www.youtube.com/watch?v=w_-aaIpCTCA?wmode=transparent]

 

Bis bald

 

hps