Energiespeicher sind künftig ein wichtiger Teil eines Energiesystems mit einem hohen Ökostromanteil. Aber auch für nachhaltige Mobilität oder für die effiziente Nutzung von Strom und Wärme sind sie zentral. Derzeit rechnen sich viele Speicher allerdings noch nicht.
Welche Speichertechnologie künftig eingesetzt werde, hänge von der Frage ab, wo, für welchen Zeitraum und mit welcher Kapazität Energie gespeichert werden soll. Beim Energiespeichersymposium des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Stuttgart haben sich mehr als 150 Wissenschaftler und Ingenieure zu Speicherkonzepten ausgetauscht.
„Die Herausforderung im Bereich der Speichertechnik besteht darin, für jeden individuellen Anwendungsfall technische Systemlösungen zu entwickeln, die ökologisch und ökonomisch sinnvoll sind“, erläutert Professor Ulrich Wagner, DLR-Vorstand für Energie und Verkehr. Deshalb forscht das DLR an besonders effizienten Konzepten und Materialien für Strom-, Wärme und Brennstoffspeicher, wie zum Beispiel Lithium-Batterien, Wasserstoffelektrolyse und Solar Fuels, sagt Wagner.
Power-to-Gas
Aufgrund der hohen Energiedichte, der flexiblen Nutzungs- und der langfristigen Speichermöglichkeiten stellt die Erzeugung von Wasserstoff mittels Elektrolyse (Power-to-Gas) eine besonders attraktive Lösung dar, wenn hohe Stromüberschüsse im Netz vorhanden sind. Der Wasserstoff kann für eine langfristige Speicherung in Salzkavernen eingelagert, ins Erdgasnetz eingespeist oder beispielsweise in Industrieprozessen verwendet werden. Mittelfristig ist vor allem die Nutzung in Brennstoffzellenfahrzeugen sinnvoll, um nachhaltige Mobilität auf Basis erneuerbare Energien zu ermöglichen.
Als wissenschaftlicher Partner begleitet das DLR den Aufbau einer Power-to-Gas-Demonstrationsanlage des Energieversorgers Eon Hanse in Hamburg. Für die Wasserstofferzeugung kommt dort erstmalig eine neuartige Polymerelektrolyseanlage mit einer Leistung von einem Megawatt zum Einsatz, die aufgrund ihrer hohen Leistungsdichte und kompakten Bauweise kostengünstiger ist. „Allerdings rechnet sich diese Art der Speicherung aktuell noch nicht", sagt DLR-Wissenschaftler Professor Kaspar Andreas Friedrich. Das könnte sich allerdings schnell ändern, wenn im Zuge neuer gesetzlicher Regelungen beispielsweise der aus regenerativem Strom gewonnene Wasserstoff wie Biogas behandelt und steuerlichen entlastet werde. Photovoltaik berichtete bereits über die Anlage vom Windprojektierer Enertrag im brandenburgischen Prenzlau. Sie speist bereits Windgas ins Erdgasnetz ein.
Eine weitere Option ist die Nutzung von Strom, um alternative flüssige Energieträger zu erzeugen (Power-to-Liquid), deren Potenzial als Kraftstoff und chemischer Langzeitspeicher untersuchen Forscher derzeit. (nhp)
