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In Zeiten der Energiewende gewinnen erneuerbare Energien stetig an Bedeutung. Die Schwierigkeit bei regenerativen Energien besteht jedoch darin, dass sie nicht kontinuierlich für eine konstante Menge produzierter Energie sorgen können. So kommt es zu Spitzen in der Energieproduktion, welche sich nicht mit den Hauptverbrauchszeiten decken. Dies wirft die Frage auf, wie der produzierte Strom effektiv gespeichert werden und bei Bedarf an den Verbraucher weiter gegeben werden kann. Zwei gängige Methoden zur Speicherung von regenerativ erzeugter Energie sind die Solarbatterie und der Pumpspeicher. Die Solarbatterie dient als lokaler Speicher, Pumpspeicher dienen primär der zentralen Speicherung.
Solarbatterie im Überblick
Die Solarbatterie wurde speziell für den Einsatz in Photovoltaikanlagen konzipiert. Diese Technik ermöglicht privaten Betreibern von Photovoltaikanlagen die Zwischenspeicherung des erzeugten Stroms. Wenn die Sonne bereits unter gegangen ist und die Photovoltaikanlagen keine Energie mehr erzeugen, kann die Energieversorgung des Hauses aus der Solarbatterie gespeist werden. Seit Mai 2013 wird die Anschaffung von Solarbatterien sogar durch die Bundesregierung über die KfW subventioniert. Die Förderung bezieht sich auf neu errichtete Photovoltaikanlagen mit Solarstromspeicher, sowie nachträglich installierte Solarstromspeicher. Die Förderung kann für Solaranlagen beantragt werden, sofern die Paneele nach dem 31. Dezember 2012 in Betrieb genommen wurden. Dabei ist eine Förderung mit maximal 660 Euro pro Kilowattstunde erzeugter Leistung möglich. Der Fond beläuft sich auf 25 Millionen Euro, was die Förderung zeitlich limitiert.
Doch auch bei der Verlustleistung der Solarbatterien gibt es Schwankungen. Die von den Herstellern angegebenen Wirkungsgrade schwanken zwischen 75 und 94 Prozent. Hier muss abgewogen werden, wie viel Verlustleistung im Einzelfall zu verschmerzen sind. Ein Lithium-Ionen-Speicher ist grundsätzlich energieeffizienter als ein Bleispeicher, da ein Bleispeicher in der Regel nur über eine Entladungstiefe von 50 Prozent verfügt. Das bedeutet, dass ein Bleispeicher ohne Schaden nur bis zur Hälfte entladen werden kann.
Funktionsweise eines Pumpspeichers
Neben der Energiespeicherung mittels Solarbatterie besteht die Möglichkeit, einen Pumpspeicher zur Energiespeicherung einzusetzen. Ein Pumpspeicher dient der zentralen Speicherung von Energie und findet im Regelfall in Pumpspeicherkraftwerken Einsatz. Ein Pumpspeicher basiert auf folgender Funktionsweise: Wasser wird eine Steigung hinauf gepumpt, wenn ein Energieüberschuss besteht. Das Wasser wird im sogenannten Oberbecken gelagert, bis die gespeicherte Energie benötigt wird. Dieses Wasser lässt man bergab fließen, wodurch es mittels Turbinen und Generatoren elektrischen Strom erzeugt. Die Speicherung erfolgt also indem elektrische Energie in die potenzielle Energie des Wassers umgewandelt wird. Nach der Umwandlung lässt sich diese Energie wieder ins Netz einspeisen.
Der Pumpspeicher verfügt über einen begrenzen Wirkungsgrad, da die aufgenommene Energie nur zum Teil wiedergewonnen werden kann. Dennoch sind Pumpspeicher unverzichtbar. Sie verhindern eine Überlastung des Stromnetzes, da sie überschüssige Energie aufnehmen können. Zusätzlich können Pumpspeicher dazu genutzt werden andere Kraftwerke gleichmäßiger auszulasten, wenn diese technisch bedingt weniger regulierbar sind.
Erneuerbare Energien sind die Energiequellen der Zukunft, sie stellen den Menschen jedoch vor erhebliche Herausforderungen. Gerade die Speicherung der Energie stellte in der Vergangenheit eine erhebliche Hürde dar. Die Solarbatterie erhöht den Anreiz, in Photovoltaikanlagen zu investieren, deutlich. Da die Solarbatterie noch nicht an der Obergrenze ihrer maximalen Leistungsfähigkeit ist, wird sie auch in Zukunft verstärkt an Bedeutung gewinnen.