Energiebevorratung als unverzichtbarer Bestandteil der Energiewende

Warum Energiebevorratung so wichtig ist

Mit der Energiewende verlagert sich der Fokus häufig sehr stark auf die Stromerzeugung. Dabei wird oft vergessen, dass Strom nur etwa 25 % des gesamten Energiebedarfs ausmacht. Die restlichen 75 % – etwa für Wärme, Mobilität oder Industrieprozesse – müssen ebenfalls berücksichtigt werden.

Erneuerbare Energien wie Wind- und Solarenergie sind volatil, das heißt ihre Verfügbarkeit schwankt je nach Wetterlage und Tageszeit. Um diese Schwankungen auszugleichen und Versorgungssicherheit zu gewährleisten, benötigen wir Speicherlösungen, die kurzfristig (Tageswälzung), mittelfristig (Wochenwälzung) und langfristig (Jahreswälzung) eingesetzt werden können.

Pumpspeicherwerke: Bewährte Technologie mit Grenzen

Pumpspeicherwerke sind eine der effizientesten Technologien zur Energiebevorratung. Sie nutzen überschüssige Energie, um Wasser in höher gelegene Becken zu pumpen, das bei Bedarf wieder abgelassen wird, um Strom zu erzeugen. Es gibt verschiedene Modelle:

• Tageswälzung: Hier wird überschüssiger Strom – etwa nachts – genutzt, um Wasser hochzupumpen, das tagsüber zur Stromerzeugung genutzt wird.
• Wochenwälzung: Diese Methode gleicht Schwankungen zwischen Wochenend- und Werktagslasten aus.
• Jahreswälzung: Große Speicher fangen saisonale Unterschiede auf, z. B. durch Nutzung der Schneeschmelze im Frühjahr.

Doch Pumpspeicherwerke stoßen an ihre Grenzen: Der verfügbare Speicherraum sowie die Pump- und Turbinenleistung sind limitiert. Zudem haben sich die wirtschaftlichen Rahmenbedingungen durch den zunehmenden Anteil erneuerbarer Energien verändert.

Neue Technologien für die Energiewende

Neben Pumpspeicherwerken gibt es eine Vielzahl weiterer Speichertechnologien, die zur Lösung beitragen können:

1. Batteriespeicher: Sie reagieren schnell und eignen sich besonders für die Primärregelung des Stromnetzes. Allerdings sind sie derzeit noch teuer und haben begrenzte Kapazitäten.
2. Power-to-Gas: Überschüssiger Strom wird genutzt, um Wasserstoff oder Methan herzustellen, das gespeichert und später wieder in Strom umgewandelt werden kann. Der Wirkungsgrad ist jedoch noch verbesserungswürdig.
3. Wärme- und Kältespeicher: Diese Technologien nutzen überschüssige Energie zur Erzeugung von Wärme oder Kälte, die später verwendet werden kann – etwa für Heizung oder Kühlung.
4. Innovative Ansätze: Neue Technologien wie Schwungmassenspeicher oder Druckluftspeicher befinden sich in der Entwicklung und könnten zukünftig eine größere Rolle spielen.

Ganzheitliches Denken statt Aktionismus

Die Energiewende erfordert ein ganzheitliches und vernetztes Denken. Es reicht nicht aus, nur einzelne Aspekte wie die Stromerzeugung zu betrachten; vielmehr müssen alle Sektoren – Strom, Wärme und Verkehr – integriert werden. Dabei sollte nicht allein Rentabilität im Vordergrund stehen, sondern vor allem die Versorgungssicherheit.

Ein weiterer wichtiger Punkt ist der Faktor Zeit: Unterschiedliche Speicherlösungen erfüllen unterschiedliche Anforderungen hinsichtlich der Dauer ihrer Energiespeicherung. Kurzfristige Schwankungen können mit Batteriespeichern ausgeglichen werden, während Dunkelflauten oder saisonale Engpässe langfristige Speicher wie Power-to-Gas erfordern.

Fazit

Energiebevorratung ist kein Luxus, sondern eine Notwendigkeit für das Gelingen der Energiewende. Sie ermöglicht es uns, die Schwankungen erneuerbarer Energien auszugleichen und eine stabile Energieversorgung sicherzustellen. Dabei gibt es keine „eine“ Lösung – vielmehr müssen verschiedene Technologien kombiniert werden, um den unterschiedlichen Anforderungen gerecht zu werden.

Die Energiewende ist nicht nur eine technische Herausforderung, sondern auch ein kultureller Wandel hin zu mehr Nachhaltigkeit und Resilienz. Nur durch ein ganzheitliches Verständnis und den Einsatz vielfältiger Speichertechnologien können wir diese Herausforderung meistern – für eine sichere und nachhaltige Zukunft.

Quelle: Bericht Wasserkraft als Energiespeicher

Für eine vertiefte Auseinandersetzung ist auch das Buch „Energy Storage and Civilization: A Systems Approach“ zu empfehlen, in dem sehr umfassende systemische Betrachtungen angestellt werden.