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Windgas-Speicher als Lösung für die Probleme der Erneuerbaren Energien

Veröffentlicht am 19. Oktober 2011,  Kategorie(n): Allgemein

Wenn die Energiewende in Deutschland und hoffentlich weltweit gelingen soll, dann wird man sich nicht auf eine Energiequelle verlassen können. Stattdessen kann der Umstieg auf die Erneuerbaren Energien nur dann gelingen, wenn Solar- oder Windenergie ebenso zum Mix gehören wie Biogasanlagen und Wasserkraftwerke. Gleiches gilt für die notwendige Speicherung der Energie, denn da z.B. die Windkraft nicht kurzfristig der Nachfrage angepasst werden kann, muss sie in Zeiten hoher Produktionsmenge und niedrigem Verbrauch gespeichert werden. Bei steigender Nachfrage und/oder niedrigerer Produktion muss dann Energie aus den Speichern die fehlende Menge ausgleichen. Neben Pumpspeicherkraftwerken wie Waldeck 2 könnten etwa auch Konstrukte wie die futuristischen Green Power Islands dazu beitragen. Da die Möglichkeit zum Bau solcher Anlagen aber begrenzt sind, werden auch andere Energieträger wie Wasserstoff oder synthetisch hergestelltes Erdgas benötigt. Gerade letzteres, auch Windgas genannt, besitzt die größten Chancen, Strom aus Erneuerbaren Energien bedarfsgesteuert bereitzustellen.

Studie zu den möglichen Speichertechnologien für Strom aus Erneuerbaren Energiequellen

Dies ist das Ergebnis der Studie „Update zu Speichertechnologien – Wo stehen wir mit diesen wichtigen Wegbereitern für das Wachstum der Erneuerbaren Energien?“ der auf Erneuerbare Energien spezialisierten Personalberatung ALINGHO. „Wir sind der Meinung, dass Windgas-Speicher eine herausragende Rolle bei der Bewältigung der Speicherprobleme spielen wird“ erklärt in diesem Zusammenhang Dr. Axel von Perfall, Geschäftsführer von ALINGHO. „Das Fehlen von Speichermöglichkeiten wird die weitere Entwicklung der Erneuerbaren Energien hemmen“ ist er sich zudem sicher. Die bisher eingesetzten Kurzzeitspeicher werden nicht in der Lage sein, die Energie mittel- und längerfristig zu speichern.

Für die Energiewirtschaft hat das Problem der Speicherung von Strom aus regenerativen Energiequellen inzwischen höchste Priorität, damit es auch bei gleichzeitig hoher Nachfrage und geringer Produktion nicht zu Engpässen bei der Energieversorgung kommt. Die Studie von ALINGHO bewertet die aktuell erfolgversprechendsten Stromspeichertechnologien und vergleicht deren Potenzial. Stand heutiger Technologie sind verschiedenartige Energiespeicher, die ganz unterschiedliche Anwendungsformen haben.

Bereits heute muss eine gewisse Menge an Strom gespeichert werden um das Stromnetz zu jedem Zeitpunkt stabil zu halten. Die heute eingesetzten Kurzzeitspeicher sind etwa Doppelschichtkondensatoren oder Schwungräder, die bei sehr gutem Wirkungsgrad eingesetzt werden, um kurzzeitige Höchstlasten im Verbrauch auszugleichen. Aufgrund ihrer geringen Kapazität sind sie aber nicht geeignet, die Volatilität der Stromerzeugung aus erneuerbaren Quellen auszugleichen. Auch die verschiedenen verfügbaren Batterietechnologien werden selbst bei weiterem technischen Fortschritt nur verhältnismäßig geringe Kapazitäten bereitstellen. Für eine langfristige Speicherung von elektrischer Energie stehen daher zur Zeit nur die Technologien der Druckluftspeicher, Pumpspeicherkraftwerke sowie des Windgas zur Verfügung. Ihre Gemeinsamkeit ist, dass sie bereits erzeugten Strom zunächst in einen anderen Energieträger umwandeln um ihn bei Bedarf wieder in elektrische Energie zurück zu verwandeln.

Vor- und Nachteile von Windgas als Speicher für die Erneuerbaren Energien

Das größte Potential sehen die Herausgeber der Studie beim Windgas, da gleich mehrere Vorteile für diese Technologie sprechen: Deutschland besitzt bereits heute ein sehr gut ausgebautes Erdgasnetz, in das synthetisches Methan problemlos eingeleitet werden kann. Aktuelle Berechnungen gehen davon aus, dass die heutige Speicherkapazität des Netzes bei etwa 220 TWh liegt, was mehr als einem Drittel des deutschen Jahresbruttostromverbrauches entspricht. Die stärkere Nutzung des vorhandenen Erdgasnetzes würde tendenziell auch den Bedarf neuer Stromleitungen in Deutschland reduzieren.

Schwachstelle dieser Technologie ist allerdings der niedrige Wirkungsgrad. Er soll aktuell nur zwischen 20 und 40 Prozent liegen, weshalb die Wirtschaftlichkeit der Windgas-Technologie zur Zeit noch in Frage gestellt wird. In einer Gesamtkalkulation, die auch den geringeren Bedarf neuer Stromleitungen und auch die bessere Steuerung des Stromnetzes einbezieht, kann Windgas aber dennoch bald zu einer attraktiven Alternative werden. Sicher dürfte aber sein, dass es bei der Speicherung, ebenso wie bei der Erzeugung, einen Mix der verschiedenen Technologien geben muss und wird.

Ausblick

„Weiteres Wachstum der Stromgewinnung aus regenerativen Quellen muss mit dem Ausbau von Energiespeichern einhergehen“, sagt Dr. Axel von Perfall, Geschäftsführer von ALINGHO. „Das Fehlen geeigneter Möglichkeiten, die gewonnene Energie für einen späteren Bedarf zu speichern, wird eine weitere Ausweitung der erneuerbaren Energiegewinnung bremsen“.

Wo kurzfristige Technologien in ihrer Speichermenge begrenzt sind, bieten die langfristigen Technologien die notwendigen Kapazitäten, um mit den hohen Schwankungen der regenerativen Energien umzugehen. Die Studie kommt somit zu der Schlussfolgerung, dass vor allem die langfristigen Speichertechnologien in der Zukunft eine Rolle spielen werden.

Keine Technologie ist derzeit schon so weit ausgereift, dass sie wirtschaftlich einsatzfähig ist. Aus heutiger Sicht scheint die Windgas-Technologie die besten Chancen zu haben, als dauerhafter Stromspeicher mit nennenswerter Kapazität eingesetzt zu werden.

„Trotz des aktuell noch niedrigen Wirkungsgrades rechnen wir damit, dass die Windgas-Technologie ein großes Potenzial hat“, sagt von Perfall.

Aktuell steht die Studie noch nicht zum Download zur Verfügung, Sie kann jedoch jederzeit per E-Mail, selbstverständlich kostenlos, bei Herr Tobias Neidl von ALINGHO angefordert werden.

ALINGHO Renewable Energy Experts
Tobias Neidl – Junior Consultant
Reichenbachstraße 16
80469 München / Germany

Phone +49-89-244119-10
E-mail tobias.neidl(at)alingho(dot)com
Web www.alingho.com

 
 
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