Intelligente Energiespeicher

Mit der sogenannten Energiewende hat Deutschland international eine Vorreiterrolle eingenommen. Der sukzessive Ausstieg aus der Atomenergie und das Abschalten großer Kraftwerke haben die deutsche Stromlandschaft radikal verändert. Eine neue, dezentrale Struktur ist entstanden. Immer mehr und teils sehr kleine Produzenten erzeugen Strom aus Windkraft, Biomasse, Photovoltaik und Wasserkraft und speisen diesen in die öffentlichen Netze ein.

Wind und Sonne stehen allerdings nur unregelmäßig und kaum planbar als Energiequelle zur Verfügung. Für die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Netze und damit der Stromversorgung bedeuten die teils heftigen Einspeise-Schwankungen eine große Herausforderung.

Das Netz der Zukunft ist intelligent

Smart Grids – so lautet eines der Zauberworte, mit denen Versorger und Netzbetreiber diese Probleme in den Griff bekommen wollen. Diese intelligenten Stromnetze sollen künftig die starken Schwankungen zwischen Angebot und Nachfrage auszubalancieren.

Neben der intelligenten Steuerungstechnik sind dafür vor allem riesige Speicherkapazitäten notwendig. Wenn viel Wind und Sonnenschein eine reiche Energieernte bescheren, sollen diese den Stromüberschuss zwischenspeichern, und ihn wieder abgeben, wenn der Wind sich legt oder die Sonne untergeht.

Viele Millionen kleiner und großer Energiespeicher, so stellen es sich Forscher und Ingenieure vor, sollen dann als Puffer dienen. So könnten die Batterien von Elektroautos in das Smart Grid integriert werden. Aber auch Batterien, Wärmepumpen, thermische Speicher und sogar thermoaktive Baumaterialien in smarten Gebäuden könnten als Zwischenspeicher einen wertvollen Beitrag leisten.

Pilotversuche laufen

Vieles im Zusammenhang mit dem Smart Grid mag heute noch nach Zukunftsmusik klingen. Doch entsprechende Forschungsinitiativen bestehen und Pilotversuche laufen bereits. Ein Beispiel ist das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderte und bis 2017 laufende Forschungsprojekt PV Host (Home Storage Systems), das der technischen und ökonomischen Optimierung von kleineren Batteriespeichern mit einer Kapazität von bis zu zu zehn Kilowattstunden dienen soll. Mit ihnen könnte zum Beispiel überschüssiger Solarstrom dezentral gespeichert werden und erst bei Bedarf in das öffentliche Netz eingespeist werden. Die problematischen Einspeisespitzen, die etwa bei intensivem Sonnenschein auftreten, könnten so spürbar geglättet werden.

Der technologische Fortschritt und der Preisverfall bei Batterien dürften dazu beitragen, dass die Realisierbarkeit und Wirtschaftlichkeit des intelligenten Netzes in absehbarer Zeit näher rückt. Intelligente Gebäude werden dann dank wirksamer Dämmung und moderner Heizungsanlagen nicht nur besonders energieeffizient sein. Als Teil des intelligenten Netzes könnten sie auch einen nachhaltigen Beitrag zur sicheren und wirtschaftlichen Stromversorgung des Landes leisten.