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Beim Umstieg auf erneuerbare Energien spielt die Frage, wie der erzeugte Strom zwischengespeichert werden kann, eine entscheidende Rolle. Je höher der Anteil des unregelmäßig verfügbaren Stroms aus Wind und Sonne am Strommix wird, desto stärker sind wir auf Stromspeicher angewiesen. Doch wie viele und welche Stromspeicher brauchen wir, um die Stromversorgung wetterunabhängig stabil zu halten?
Es fehlt an einer systematischen, jahrzehntelangen Auswertung von Wetterlagen
Es gibt verschiedene Technologien zur Energiespeicherung, die derzeit erforscht und erprobt werden. Dazu gehören große Batteriespeicherprojekte ebenso wie dezentrale Speicher auf Lithium-Ionen-Basis, Pumpspeicherkraftwerke oder Power-to-Gas-Ansätze. Dr. Björn Peters, Ressortleiter Energiepolitik beim Deutschen Arbeitgeberverband (DAV) schreibt die Kolumne „Die Energiefrage“ für den DAV. Er kritisiert, dass die aktuellen Prognosen und Simulationen, die den künftigen Bedarf an Speichern bestimmen sollen, bei weitem nicht ausreichten. Zwar liegen einige Studien vor, die die Wetterlage (von mehreren Wochen bis hin zu einem Jahr) in ihre Prognosen zum Speicherbedarf einbeziehen. Der festgestellte Bedarf je nach Studie liegt für 100% erneuerbare Energien bei 3-6 Prozent des Jahresstromverbrauchs. Das entspricht 20 bis 40 Terawattstunden (TWh). Peters weist jedoch darauf hin, dass es selbst in der Wissenschaft an einer systematischen Auswertung von kontinentalen Wetterlagen über viele Jahrzehnte fehlt: „Fakt ist, dass es Niemanden auf der Welt gibt, der die Häufigkeitsverteilung von Wetterlagen je systematisch untersucht hätte“, schreibt er.
Peters hat selbst mit einfachen Bordmitteln Wetteranalysen über fünf Jahre durchgeführt. Er kommt zu dem Schluss, dass der Speicherbedarf weitaus höher ist als von vielen Forschern ermittelt. Er bestimmt den Speicherbedarf aufgrund einer mehrjährigen Wetterdatenreihe bereits mit 80 TWh. Dafür sind vor allem sogenannte Inversionswetterlagen im Winter verantwortlich, stabile Hochdruckgebiete mit wenig Wind und einer geschlossenen Wolkendecke. Der Energieertrag aus erneuerbaren Quellen ist in diesen Wetterphasen also gering, und diese folgen in manchen Jahren mit nur kurzen Unterbrechungen mehrfach aufeinander. Wertet man also nur die Daten maximal eines Kalenderjahres aus, wird der Speicherbedarf zu niedrig eingeschätzt. Peters sieht daher einen Aufschlag von mindestens 50 Prozent auf den ermittelten Wert als realistisch an, da die maximale Dauer von Inversionswetterlagen bisher nicht klar sei. Somit läge der Speicherbedarf bereits bei 120 TWh und 20 Prozent der Jahresproduktion. Doch nur so könne die Stromversorgung für die Volkswirtschaft sicher gewährleistet werden, schreibt Peters.
Der gesamte Speicherbedarf liegt um ein Vielfaches höher als bisher angenommen
Was den Speicherbedarf noch weiter steigen lässt, ist die jetzt vorhandene strategische Reserve von Öl und Gas für 90 Tage. Diese müsste man bei einem kompletten Umstieg auf Wind- und Solarstrom ebenfalls berücksichtigen. Wird diese eingerechnet, steigt der Speicherbedarf um ein weiteres Viertel des Jahresstromverbrauchs (rund 600 TWh). Peters kommt zu dem Schluss, dass der gesamte Speicherbedarf somit bei 270 TWh liegt. Das würde bedeuten, dass die derzeitigen Projekte und Prognosen bei weitem zu kurz greifen und es aktuell keine Technologie gibt, die diesen immensen Speicherbedarf langfristig abdecken kann. Würde man allein in Deutschland ausschließlich auf die Lithium-Ionen-Technologie setzen, reichten die bekannten Lithium-Vorkommen weltweit nicht, aus, ganz zu schweigen von den (an heutigen Preisen gemessenen) nötigen Investitionen von 100 Billionen Euro, gibt Peters zu bedenken.
Zur Lösung der drängenden Frage nach dem Speicherbedarf hat Peters hat bereits die Etablierung eines europäischen Wetterdatensatzes für zwei Jahrzehnte an der Universität Mainz angestoßen. Bisher sei jedoch noch nicht einmal eine Viertelmillion Euro für eine Doktorandenstelle aufgetrieben worden, beklagt er.
Quelle / Weiterlesen:
Die Energiefrage: Unerledigte Aufgaben der Energiepolitk – Speicher-Dimensionierung | DAV
Bildquelle: Pixabay
Würde man in die Entwicklung meiner Idee investieren hätte man nur ein Bruchteil der Kosten.Aber es würden viele nicht mehr so viel Gewinne aus Öl, Gas, Solar, und Wind gennerriert.
Was haben Sie denn für eine Idee? Gerne können Sie Ihr Projekt in einem Gastbeitrag hier auf Energyload vorstellen: http://energyload.eu/unsere-autoren/
Wir produzieren die Elektroenergie für den Eigenbedarf, 16000 kWh pro Jahr, seit einigen Jahren komplett selbst (Inselnetz). Der Speicher ist dabei für das Sommerhalbjahr dimensioniert, in welchem die PV fast ausschließlich die Erzeugungskapazität stellt. Im Winterhalbjahr wird der Speicher mit Strom aus Kraft-Wärme-Kopplung ergänzt. Ohne BHKW müsste nicht nur der Speicher, sondern auch die PV völlig überdimensioniert werden. Als Zusatzspeicher dienen die Akkus von Elektroautos. Leider gibt es noch keine kommerzielle Lösung für Energieentnahmen aus den E-Autos (V2H).
So wie bei uns im Kleinen kann ich mir auch flächendeckende Lösungen vorstellen. Viele intelligent verknüpfte Inselnetze, auf den lokalen Bedarf optimiert, sorgen nebenbei auch für mehr Versorgungssicherheit.