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Wissen & Umwelt

Batteriespeicher auf dem Vormarsch

Mit dem Ausbau der erneuerbaren Energien und der E-Mobilität steigt auch der Bedarf an Speichertechnologien. Die Preise für Batterien fallen und der Markt wächst rasant.

Auf der Energy Storage Europa in Düsseldorf, der internationalen Messe für Speichertechnologien, ist die Stimmung optimistisch: Die Aussichten für Energiespeicher sind weltweit sehr gut. Mit dem Klimaabkommen von Paris und dem sukzessiven Ausstieg aus den fossilen Energien steigt der Anteil an Wind- und Solarkraft und damit auch der Bedarf an Energiespeichern.

Besonders positive Aussichten gibt es bei den Lithium-Ionen-Batterien. Derzeit werden in den USA , China und Korea riesige Fabriken für Lithium-Ionen-Batterien aufgebaut, die bekannteste ist die Gigafactory vom Tesla in Nevada.

Mehr Batterien als alle Pumpspeicherwerke zusammen

Nach Angaben des kanadischen Medienunternehmens Visual Capitalist wird sich die weltweite Produktion von Lithium-Ionen-Batterien durch die neuen Fabriken bis 2020  im Vergleich zu 2016 versechsfachen, auf eine Produktionskapazität von 174 Gigawattstunden (GWh) pro Jahr.

Die im Jahr 2020 produzierten Batterien könnten dann schon mehr Energie speichern als alle Pumpspeicherwerke auf der Welt zusammen. Die Kapazität der Pumpspeicherwerke, die Wasser mit Strom in höhere Seen pumpen und bei Bedarf das Wasser wieder ablassen und rückverstromen, lag 2015 weltweit bei 142 Gigawatt.

Tesla-Batteriefabrik Gigafactory (picture alliance/dpa/Tesla)

Tesla-Batteriefabrik in Nevada: Ab 2020 sollen hier Batterien mit einer Kapazität von 35 Gigawatt pro Jahr produziert werden

Nach Angaben von Visual Capitalist wird die weltweite Batterieproduktion 2020 eindeutig von China angeführt werden. 62 Prozent der Lithium-Ionen-Batterien werden dann vorausichtlich in China produziert, 22 Prozent in den USA und 13 Prozent in Südkorea. Durch die Massenfertigung würden die Preise für die Batterien weiter kräftig sinken. In den vergangenen zehn Jahren sanken die Kosten für Lithium-Ionen-Batterien bereits um mehr als 80 Prozent.

Die  internationale Agentur für erneuerbaren Energien (IRENA) rechnet damit, dass die Batterien 2020 weniger als halb so viel kosten wie noch 2016. Da die Batterien besser werden und länger halten, könnten sich die Kosten der Stromspeicherung in einigen Anwendungen sogar noch stärker verringern. 

Elektroautos schieben Produktion an

Getrieben wird die Batterieproduktion vor allem durch den Automarkt., "Durch die gesunden Kosten für Batterien werden jetzt die Preise für E-Autos attraktiv", sagt Prof. Uwe Sauer im DW-Interview. Nach Schätzungen von IRENA könnte der Anteil von Elektroautos auf der Straße im Jahr 2030 in China bei 30 Prozent liegen und bei etwa 20 Prozent in Deutschland, Kalifornien und Großbritannien.

Elektroauto-Boom in Norwegen (picture-alliance/dpa/S. Harms)

Schellladestation in Norwegen: In 10 Minuten ist die Batterie fast wieder voll.

Beflügelt werden durch sinkende Batteriekosten aber auch ganz andere Sektoren: Das Speichern von Wind- und Sonnenstrom wird so ebenfalls günstiger und entsprechend steigt die Nachfrage nach Speichern bei Stromversorgern, Inselnetzen, Gewerbe und Privathaushalten.

Besonders profitieren könnten aber auch rund 1,5 Milliarden Menschen, die bisher ganz ohne Stromanschluss leben: Strom aus Photovoltaik und Batterie ist schon heute in abgelegenen Gebieten eine preiswerte Energiequelle. Mit weiter fallenden Preisen könnten das Licht der Kerosinlampen und teurer Strom aus Dieselgeneratoren schneller verdrängt werden.

Bangladesch Photovoltaik - ME SOLshare Ltd. Pressebild (ME SOLshare Ltd.)

Solarmodul mit Batterie in Bangladesch: Viele Menschen bekommen so erstmalig Strom.

Wind- und Sonnenstrom auch für Heizung, Chemie und Verkehr 

Der größte Teil der Wind- und Solarenergie fließt ins Stromnetz und wird direkt verbraucht. Bei einem Überangebot geht diese Energie häufig verloren. Um diesen Strom nicht zu verschenken, wird er zunehmend in andere Sektoren überführt. In Dänemark und Norddeutschland etwa wird damit in Heizkraftwerken das Wasser der Fernwärmenetze erwärmt. Aus Strom lässt sich aber nicht nur Wärme, sondern auch Gas generieren: Bei der sogenannten Power-to-Gas-Technik wird Wasser mit Hilfe von Strom im sogenannten Elektrolyseur zur Wasserstoff umgewandelt. Das Gas lässt sich speichern und kann im Verkehr und der chemischen Industrie direkt eingesetzt werden. In einem weiteren Schritt kann aus Wasserstoff aber auch auch Diesel, Kerosin und Vorprodukte für die chemische Industrie erzeugt werden oder Methan gewonnen,das Erdgas entspricht.

Umdenken in der Politik?

Noch ist Power-to-Gas gegenüber Erdöl und Erdgas nicht konkurrenzfähig. In Deutschland fordert die Speicher-Branche einen gesetzlichen Rahmen, damit das Speichern von Strom in Batterien und bei der Umwandlung in Heizenergie oder Kraftstoffe nicht mit hohen Steuern belastet wird. "Speicher sind weder Erzeuger noch Transportelement oder Verbraucher. Sie bedürfen einer eigenständigen Stellung im Energiesystem und damit auch in der Gesetzgebung, damit sie ihre vielseitigen Fähigkeiten und Vorteile auch einbringen können", sagt Urban Windelen vom Bundesverband der Energiespeicher (BVES).

Etwas Unterstützung gibt es inzwischen auch von der Politik: "Wir wollen den Ausbau von Speichern, Erneuerbaren und Netzen schnell und ausgewogen voranbringen und diesen Ausbau harmonisieren", betont Nordrhein-Westfalens Ministerpräsidentin Hannelore Kraft auf der Energy Storage. "Unser Ziel muss es sein, eine solche Strategie in das hochkomplexe System aus Strommarktdesign, EEG, Netzreserve und Netzentgelten einzubinden."

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