Energiespeicher – der Traum von flexibler Energieversorgung

Energiespeicher – der Traum von flexibler Energieversorgung

by Sevda Taskiran

Energie lagerfähig und flexibel nutzbar zu machen ist so was wie der Heilige Gral der Energieforschung. Dabei geht es nicht nur um bessere Batterien für E-Autos: Auf der Suche nach dem idealen Energiespeicher versenken Forscher Betonkugeln im Meer oder planen künstliche Inseln. Auch für Gewerbe und Wohnungswirtschaft sind Energiespeicher interessant, beispielsweise um Stromspitzen auszugleichen oder selbst erzeugte Energie effektiver zu nutzen. Noch sind viele Speicherlösungen teuer, doch der Druck auf den Markt wächst, die Lernkurve steigt, und die Preise sinken. Deswegen lohnt sich schon jetzt, Energiespeicher und ihre Anwendungsmöglichkeiten auf dem Schirm zu haben.

Warum Energiespeicher?

Energiespeicher gibt es in unterschiedlichsten Formen, von der modernen Lithium-Ionen-Batterie über klassische Wärmespeicher bis zum historischen Pumpkraftspeicher. Dabei unterschieden sie sich stark in Wirkungsgrad, Leistung und wie lange die Energie gespeichert werden kann. Der Hauptnutzen von Energiespeichern ist, die Entstehung und die Nutzung von Energie zeitlich und auch räumlich voneinander zu trennen. Das bringt viele Vorteile:
Bedarfsgerechte Nutzung: Erneuerbare Energien wie Solarstrom oder Windkraft können auch nachts oder bei Windstille genutzt werden. Auch konstant erzeugte Energie aus Kraftwerken kann bedarfsgerecht eingeteilt werden.
Wirtschaftliche Produktion: Energieformen wie Wärme, die viel Anlaufzeit brauchen und unter Volllast am ökonomischsten sind, können effektiver produziert und genutzt werden.
Transportfähigkeit: Elektrofahrzeuge sind auf transportablen Strom angewiesen. Je besser der Energiespeicher – die Batterie – desto höher die Reichweite.
Stromhandel: Energiespeicher ermöglichen es, Strom dann einzukaufen, wenn er gerade besonders günstig ist.

Energiespeicher für günstigen Gewerbestrom

Mit Energiespeichern kann selbst erzeugte Energie wie Heizwärme oder Solarstrom effektiver genutzt werden. Das spart Energiekosten und macht unabhängiger vom Netzstrom. Zudem lässt sich durch einen Energiespeicher der Anteil erneuerbarer Energien erhöhen – so wird ihr Unternehmen umwelt- und klimafreundlicher.
Für Gewerbe können Energiespeicher auch bei der Nutzung von Netzstrom interessant sein: Denn der Strompreis richtet sich oft nach der Maximalleistung. Wenn zum Beispiel in einer Bäckerei morgens die Öfen anheizen, verbraucht das viel Strom in kurzer Zeit. Dadurch wird der Strom insgesamt teurer. Durch einen passenden Energiespeicher können diese Stromspitzen abgefangen und damit der Strompreis gesenkt werden.

Solarstrom speichern statt einspeisen

Wer eine Photovoltaikanlage plant oder besitzt, steht immer vor der Frage, was mit dem überschüssigen Solarstrom passiert. Dieser kann entweder ins Netz eingespeist werden oder mit einem Energiespeicher zeitlich flexibel selbst genutzt werden. Ob sich das lohnt, hängt von verschiedenen Faktoren ab:
Gewerbe oder Wohnwirtschaft? Gewerbestrom ist oft günstiger, weshalb sich ein Energiespeicher nur in Ausnahmefällen rentiert. Bei Mieterstrommodellen kann ein Energiespeicher jedoch Vorteile bringen.
Ende der EEG-Förderung? Durch das Auslaufen der EEG-Förderung nach 20 Jahren Betrieb, erhalten nun die ersten PV-Anlagenbesitzer keine Einspeisevergütung mehr. Hier lohnt sich individuell auszurechnen, ob die Anlage im Eigenverbrauch mit einem Energiespeicher rentabel weiterbetrieben werden kann.
Lebensdauer des Akkus
Einige Batterien verlieren ihre Kapazität schneller, als eine PV-Anlage braucht, um sich zu amortisieren. Hier gilt es, auf Herstellergarantien zu achten.
Batterie-Preise und Fördermöglichkeiten
Leistungsfähige Energiespeicher werden immer günstiger. Es lohnt sich darum, den Markt auf aktuelle Angebote zu prüfen. Investitionskosten können auch durch Förderungen von Land und Kommunen gesenkt werden. So werden Speicherbatterien in NRW bis November 2020 mit bis zu 200€/kWh gefördert. Gerne beraten wir Sie zu weiteren Fördermöglichkeiten!

Second Life Akkus – Energiespeicher aus zweiter Hand

Eine kostengünstige und nachhaltige Speichermöglichkeit bieten Second Life Akkus: Dabei handelt es sich um gebrauchte Batterien aus Elektrofahrzeugen, die in Heim oder Gewerbe ein zweites Leben eingehaucht bekommen. Denn das schnelle Laden und Entladen bei E-Autos strapaziert selbst hoch entwickelte Lithium-Ionen-Akkus. Sinkt ihre Leistungsfähigkeit unter 70 Prozent, sind sie für den Fahrbetrieb nicht mehr zu gebrauchen. Doch ihre Power reicht noch aus, um bis zu 10 Jahre als Energiespeicher in einem Einfamilienhaus oder kleinen Gewerbebetrieb zu dienen – zum Beispiel für selbsterzeugten Solarstrom. Mit solchen gebrauchten Akkus kann man deutlich Kosten sparen. Durch die wachsende Zahl an Elektrofahrzeugen werden in den nächsten Jahren immer mehr solcher Second Life Akkus auf den Markt kommen. Schon jetzt wird das Potenzial in vielen Pilotprojekten getestet.

Energiespeicher für intelligente Stromnetze

Energiespeicher spielen eine wichtige Rolle, um erneuerbare Energien effektiv und flächendeckend zu nutzen. Ein Vorreiter ist das Quirinus-Projekt, an dem auch die Dürener Netzagentur Leitungspartner beteiligt ist. Dabei werden viele kleinere erneuerbare Energiequellen aus der Region zu einem intelligenten Stromnetz zusammengeschlossen, und bilden so ein “virtuelles Flächenkraftwerk”. Mithilfe von Schwungradspeichern wird das Netz stabil und ausfallsicher.
Eine weitere spannende Entwicklung sind sogenannte “Strom-Communities”. Hier sind Energiespeicher von Privathaushalten ans Netz angeschlossen. Der gespeicherte Strom wird mit anderen Haushalten geteilt, die ihn gerade brauchen. Dafür bekommt man selbst auch Strom aus dem Netz, wenn man ihn gerade braucht.

Wirtschaftliche Lösungen für Stadtwerke Kunden

Die Energiewende braucht nicht nur große Visionen, sondern auch realistische und wirtschaftliche Umsetzungen. Dafür pflegen wir ein regionales Partnernetzwerk, und steigern unser Know-how und unsere Erfahrung im engen Austausch mit Dürener Wohnwirtschaft und Gewerbebetrieben. Gerne suchen unsere Experten auch mit Ihnen zusammen nachhaltige und wirtschaftliche Lösungen für Ihre Wärme- und Energieversorgung.

Die 5 wichtigsten Energiespeicher

Lithium-Ionen-Batterien – leistungsfähige Alleskönner
Lithium-Ionen-Batterien sind bislang eine der effektivsten und vielfältigsten Speichermöglichkeiten. Sie besitzen eine hohe Energiedichte, Leistungsfähigkeit und einen beeindruckenden Wirkungsgrad von bis zu 95 %. Erst durch hoch entwickelte Lithium-Ionen-Akkus wurde E-Mobilität in ihrer heutigen Form möglich. Bislang sind sie für viele Anwendungen jedoch noch zu teuer.
Schwungradspeicher – ideal als Notfall-Aggregate
Beim Schwungradspeicher wird ein Rad oder Rotor mit Strom auf eine hohe Drehzahl gebracht. Der Schwung des Rotors dient als Speicher für den Strom. Durch Abbremsen des Rotors kann die Energie wieder “entnommen” werden. Nachteil ist die schnelle Selbstentladung. Dafür sind Schwungradspeicher sehr stabil und für hohe Leistungen geeignet. Das macht sie ideal als Notfall-Aggregate oder um kurzfristige Energiespitzen abzufangen.
Wärmespeicher – Heizungsanlagen effektiv nutzen
Wärmespeicher oder “Puffer” sind gängiger Bestandteil vieler Heizungssysteme. Da Heizanlagen oft warmlaufen müssen, ist es nicht wirtschaftlich, nur kleine Mengen bei Bedarf zu produzieren. Ökonomischer ist es, viel Wärme auf einmal zu produzieren, die dann in einem Puffer zwischengespeichert wird. Hier gibt es verschiedenste Varianten und Bauformen.
Pumpspeicherkraftwerke – Futuristische Strominseln
speichern Strom, indem sie Wasserdruck erzeugen: Zum Beispiel indem Wasser mithilfe von Strom von einem niedrigen in ein höher gelegenes Becken gepumpt wird. Auf dem Weg zurück fließt das Wasser durch Turbinen und erzeugt wieder neuen Strom. Der Wirkungsgrad liegt bei etwa 75-80 %, allerdings ist die Anwendung aufgrund des Platzbedarfs nicht immer praktikabel.
Trotzdem wird hier viel geforscht: So arbeiten Forscher an hohlen Betonkugeln, die im Meer versenkt werden. Durch Stromzufuhr wird Wasser aus der Kugel hinausgepumpt. Wird Strom gebraucht, lässt man das Wasser durch Turbinen wieder hineinfließen.
Andere Pläne gibt es für bewohnbare künstliche Atolle, bei denen das Wasser mit Windkraft aus der Mitte der Insel ins Meer gepumpt wird. Bei Windstille fließt das Meerwasser zurück ins Inselbecken und versorgt die Bewohner mit Strom.
Wasserstoff – Aus dem Meer in die Brennstoffzelle?
Wasserstoff ist eine chemische Speichermöglichkeit für Energie. Mithilfe einer Brennstoffzelle kann aus Wasserstoff Strom erzeugt werden. Gerade für die Wohnwirtschaft gibt es schon einige rentable Anwendungen für Brennstoffzellen. Auch einige Transport-Fahrzeuge fahren bereits emissionsarm mit Wasserstoff, der aus Erdgas gewonnen wird. Eine flächendeckende Anwendung ist zwar bisher noch zu aufwendig, doch es gibt vielversprechende Forschungsprojekte: So sollen in Zukunft Schiffe mit Strömungsenergie Wasserstoff aus dem Meerwasser gewinnen und in Tanks an Land bringen können.

Ihr Ansprechpartner

Julius Klitscher
Tel: 02421 126 – 382
E-Mail: julius.klitscher@stadtwerke-dueren.de

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