Energiespeicher verändern die Welt

Die Batterietechnik steht am Anfang eines globalen Booms. Vor allem in China, Korea und den USA werden riesige Fabriken für Lithium-Ionen-Batterien gebaut. Die Batterien werden deshalb immer günstiger. Eingesetzt werden sie für Stromversorgung vor Ort und für die Elektromobilität.

Batterien machten Elektroautos bisher teuer. Ein Batteriesatz für einen Kleinwagen mit 150 Kilometer Reichweite kostete vor zehn Jahren fast 20.000 Euro. Heute sind es noch etwa 2500 bis 3000 Euro. Und Experten rechnen mit weiter sinkenden Preisen. Elektrofahrzeuge werden so preiswerter und damit auch attraktiver.

Auf der portugiesischen Azoren-Insel Graciosa werden die 4500 Einwohner inzwischen vor allem mit Solar- und Windstrom versorgt. Batterien sorgen hier zudem für die nötige Netzstabilität und puffern Stromüberschuss und erhöhten Bedarf ab. Die alten Dieselgeneratoren stehen deshalb häufig still - so wurden die Kosten für die Stromproduktion gesenkt.

Rund 1,5 Milliarden Menschen leben weltweit ohne Strom, vor allem in Asien und Afrika. Einen großen Fortschritt bringen sparsame LED-Lampen mit Batterien, wie beispielsweise im Senegal: Diese Lampe wurde mit Solarstrom aufgeladen und liefert Licht für den Abend. Dank kräftig sinkender Preise für Batterien, Photovoltaik und LED werden die Systeme immer günstiger und für Viele erschwinglich.

Eine ganz andere Speichertechnik ist Power-to-Gas. In dieser Schweizer Pilotanlage wird aus Solarstrom und Wasser mit Hilfe von Elektrolyse Wasserstoff erzeugt. Dieses Gas lässt sich speichern. Dann wird es in dem Container noch weiter zu synthetischem Erdgas (Methan) verarbeitet. Erdgas lässt sich noch leichter speichern. Hier wird gerade ein Erdgasauto damit betankt.

Das Herzstück von Power-to-Gas ist der Elektrolyseur: Auf der einen Seite gehen Wasser und Strom rein, auf der anderen kommt Wasserstoff raus. Die Technik ist ausgereift, kompakt und steht in den Startlöchern. Derzeit ist Power-to-Gas aber noch teurer als Erdgas und deshalb nur ein Nischenprodukt. Experten schreiben dieser Technik eine Schlüsselrolle im klimaneutralen Energiesystem zu.

Energie lässt sich auch in einem Pumpspeicherkraftwerk speichern. Bei Stromüberschuss wird Wasser in das Oberbecken gepumpt, bei Strombedarf Wasser abgelassen und mit einer Turbine Strom erzeugt. Die Technik hat sich weltweit bewährt.

Thermische Speicher wie hier im Keller der Deutschen Welle gibt es schon lange. Mit Hilfe von solarthermischen Kollektoren auf dem Dach wird das Wasser in diesem Tank aufgeheizt und später in der Küche benutzt. Damit alles warm bleibt, ist der Tank gut isoliert. Wasserspeicher gibt es auch mit elektrischen Heizstäben. Bei zu viel Strom lässt sich mit der Energie zusätzlich Wasser aufheizen.

Dieses solarthermische Kraftwerk in Marokko speichert tagsüber überschüssige Energie in Tanks mit flüssiger Salzmischung. In der Nacht heizt das Salz über einen Wärmetauscher Wasser auf. Mit dem so erzeugten Dampf wird eine Turbine angetrieben und Strom erzeugt.

Eine andere zukunftsweisende Speichertechnik ist diese sogenannte Redox-Flow-Batterie. Strom wird hier in chemische Energie umgewandelt und in zwei Elektrolyseflüssigkeiten gespeichert. Kommen diese Flüssigkeiten wieder in einer Brennstoffzelle zusammen, dann erzeugen sie Strom. In diesen Tanks des Fraunhofer-Instituts für Chemische Technologie steckt der Tagesstrombedarf von 3200 Haushalten.

Auch mit Schwungrädern lässt sich Strom speichern. Die Technik wird hier in Jülich erprobt. In diesen grünen Behältern befinden sich gut gelagerte Schwungräder im Vakuum. Gibt es zu viel Strom, werden die Schwungräder in Bewegung gesetzt. Bei Bedarf wird diese Energie wieder in Strom umgewandelt. Mit dieser Technik lässt sich Energie für kurze Zeit sehr gut speichern.