Mit Speichern zu 100 Prozent erneuerbaren Energien

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speichern-zu-100-prozent-erneuerbaren-energienDas Gelingen der Energiewende hängt entscheidend davon ab, ob es gelingt, überschüssigen Strom aus Wind und Sonne effizient für eine spätere Nutzung zu speichern. Dann würden auch mehr und mehr konventionelle Kraftwerke zur Netzstabilisierung überflüssig. Neben Pumpspeicherkraftwerken nimmt auch die Bedeutung von Batteriespeichern sowie Power-to-Gas-Anlagen zu.

MicrobEnergy: Einzeller erzeugen Biomethan

Die Viessmann Group hat auf ihrem Firmengelände im hessischen Allendorf gerade eine Power-to-Gas-Anlage offiziell eingeweiht. Die Anlage im industriellen Maßstab wurde im Rahmen des BMWi-Förderprojektes „BioPower2Gas“ errichtet und bereits ein Jahr lang getestet. Dabei wird überschüssiger Wind- oder Solarstrom zur Herstellung von Wasserstoff mittels Elektrolyse genutzt. Anschließend wird dieser mit Kohlendioxid aus einer nahegelegenen Biogasanlage angereichert, um dann mithilfe von Mikroorganismen Biomethan herzustellen. Dieses wird dann in Phasen, in denen weniger Wind oder Solarstrom erzeugt wird, ins Erdgasnetz eingespeist. Power-to-Gas-Anlagen helfen so, die Stromnetze zu stabilisieren.

Das Viessmann-Tochterunternehmen MicrobEnergy, das die Anlage betreibt, betritt mit dem Verfahren Neuland. Andere Power-to-Gas-Anlagen funktionieren zwar grundsätzlich genauso, nur wird dort ein chemisches Verfahren eingesetzt und bei hohen Temperaturen und unter hohem Druck synthetisches Methan hergestellt. Das eingesetzte Kohlendioxid muss hochkonzentriert und gereinigt sein, damit das Verfahren funktioniert. Nicht so bei MicrobEnergy. Die dort eingesetzten Mikroorganismen, sogenannte Archaeen, ernähren sich von Kohlendioxid und stoßen anschließend Methan aus. 350 Trillionen der Einzeller befinden sich in einem Tank in einer wässrigen Lösung und nehmen das CO2 über die Zellwände auf. Methan ist eines der Hauptbestandteile von Erdgas und kann nahezu unbegrenzt ins Erdgasnetz eingespeist werden. So entsteht Erdgas auf biologischem Wege – das eingesetzte CO2 kann auch aus industriellen Prozessen, aus der Umgebungsluft oder aus Biogasanlagen stammen. Diese Pilotanlage, die seit Anfang des Jahres an das Stromnetz angeschlossen ist, ist nur eine von vielen Ansätzen, Power-to-Gas als Speichermethode zu etablieren. Es gibt in Deutschland mittlerweile etwa zwei Dutzend solcher Projekte. Die Methode könnte Experten zufolge der Energiewende zum Durchbruch verhelfen. Power-to-Gas-Anlagen haben den Vorteil, dass sie Energie über Wochen und Monate hinweg speichern können.

Markt für Batteriespeicherkraftwerke wächst dank der Elektromobilität 

Power-to-Gas-Anlagen ergänzen zum Beispiel große Batteriespeicher, die zukünftig vor allem zur kurzfristigen Netzstabilisierung eingesetzt werden sollen. Sobald die Netzfrequenz von den standardmäßigen 50 Hertz abweicht, speichern Batteriekraftwerke Strom zwischen oder geben ihn wieder ab. So stabilisieren sie innerhalb von Sekunden das Netz. Auch hier entsteht der Markt gerade erst, angetrieben durch die steigenden Verkaufszahlen von Elektroautos, doch die Bedeutung dieser Speicher wächst. Zukünftig könnten sie dabei helfen, konventionelle Kraftwerke nach und nach überflüssig zu machen. Es werden dabei nicht nur neue Batterien, sondern auch gebrauchte Akkus aus Elektrofahrzeugen eingesetzt.

Pumpspeicherkraftwerke: Neue Ansätze sollen Flächen besser nutzbar machen

Eine ganz andere Möglichkeit der Energiespeicherung bieten Pumpspeicherkraftwerke, die überschüssigen Ökostrom dazu nutzen, um Wasser in Staubecken zu pumpen. Von dort kann es wieder bergab fließen und so mittels Turbinen und Generatoren Strom erzeugen. Derzeit gibt es in Deutschland etwa 40 solcher Anlagen mit einer Gesamtkapazität von 7 Gigawatt. Doch mit dem erzeugten Strom lässt sich kaum Geld verdienen. Momentan wird an der Strombörse zu viel günstiger Strom angeboten. Darüber hinaus sind Pumpspeicherkraftwerke aufwendig zu errichten und nehmen viel Platz weg. In Gaildorf in Baden-Württemberg wird deshalb gerade eine Anlage gebaut, bei der ein Pumpspeicherkraftwerk mit einem Windpark kombiniert wird. Das Oberbecken des Pumpspeicherkraftwerks bildet dabei das Fundament für die Windkraftanlagen. Die Fläche wird also doppelt genutzt, und die Windräder erreichen aufgrund der Speicherfundamente bis zu 40 Meter mehr Nabenhöhe, wodurch der Windertrag steigt. Die Anlage soll bereits nächstes Jahr in Betrieb genommen werden. Weitere Anlagen dieser Art sind in Planung.

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Quelle / Weiterlesen: Stromspeicherung – Helfer für die Energiewende – Süddeutsche.de
Bildquelle: © Younicos AG

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