Fünf Trends: Wie Stromspeicher die Welt verändern | Wissen & Umwelt | DW | 09.04.2019
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Wissen & Umwelt

Fünf Trends: Wie Stromspeicher die Welt verändern

Solar- und Windkraft sind günstig und boomen. Damit der Strom auch nachts oder bei Windstille noch fließt, brauchen wir Stromspeicher. Welche Speicher machen das Rennen? Wir zeigen fünf Trends.

1.  Große Batterien werden besser und billiger 

Vor allem Asien und USA gehen voran und bauen große Batteriefabriken. Die Preise für Batterien sind in den vergangenen acht Jahren um 85 Prozent gesunken. Nach Prognosen von Bloomberg New Energy Finance (BNEF) werden sie bis 2030 um weitere 85 Prozent sinken.

Das BNEF rechnet damit, dass bis 2040 das globale Speichervolumen von Batterien von jetzt sieben auf rund 942 Gigawatt steigt. Diese Batteriekapazität könnte Strom, die rund zwei Millionen Windkraftanlagen in einer Stunde erzeugen, speichern und bei Bedarf wieder abgeben.

Damit können Versorgungslücken in der Nacht oder bei Windflaute ausgeglichen werden. 

Mehr dazu: Batterien werden zu "Game Changer" im globalen Energiesystem 

2.  Synthetische Brennstoffe aus Solar- und Windstrom

Eine andere Speichertechnik ist die Erzeugung von Kraftstoffen. Mit Hilfe von Strom wird durch Elektrolyse aus Wasser Wasserstoff hergestellt (Power-to-Gas). Das Gas lässt sich dann speichern und vielseitig verwenden:

Brennstoffzellen in Autos, Lastwagen, Schiffen oder Gebäuden machen aus Wasserstoff wieder Strom. Auch in der Stahl- und Chemieindustrie wird Wasserstoff gebraucht. Zudem lässt sich Wasserstoff ins Gasnetz einspeisen und in Gaskraftwerken verstromen.

In einem weiteren Schritt kann unter Zugabe von CO2 auch Kerosin, Benzin, Diesel und synthetisches Erdgas hergestellt werden. Erdgas, Erdöl und alle daraus gewonnen Produkte lassen sich so klimaneutral ersetzen.

Mehr dazu: Klimaneutrales Öl aus Norwegen ab 2020 

Die Technik ist erprobt und ausgereift. Doch synthetische Kraftstoffe sind derzeit noch teurer als Erdgas und Erdöl.

Ein C02-Preis auf fossile Energien, weiter sinkende Kosten für Solar- und Windstrom und neue Gesetze können die neuen Kraftstoffe billiger machen und ermöglichen die Massenproduktion.

Mehr dazu:  Ab wann wird der Luftverkehr grün?  

3.  Günstig: Warmwasser als Speicher

Power-to-Heat-Anlage Europa (Vattenfall )

Power-to-Heat: Bei viel Wind heizen Stadtwerke zunehmend mit Strom. In Berlin wird Europas größte Anlage gebaut.

Viel Erdgas und Öl wird derzeit noch für das Heizen verbraucht. In den nächsten 30 Jahren sollen Erdgas und Erdöl ersetzt werden sollen, um die Erderwärmung auf 1,5 Grad zu begrenzen. Neben Biomasse, Geothermie und Solarthermie könnte dann vor allem mit Strom geheizt werden.

Mit Strom kann Wasser - auch zum Heizen - erhitzt werden, das sich über mehrere Tage in Speichern warm halten lässt. 

Dänemark erzeugt heute schon über 40 Prozent seines Stroms mit Wind und ist bei dieser flexiblen Stromnutzung Vorreiter. Bei viel Wind wird in den lokalen Kraftwerken Fernwärme elektrisch erzeugt und fossile Energie eingespart. Auch in Deutschland gibt es immer mehr solche Anlagen. Die größte sogenannte Power-to-Heat-Anlage geht Ende 2019 in Berlin in Betrieb.   

4.  Solarkraft für die Nacht mit Salz speichern

Marokko Solarkraftwerk in Ouarzazate (Getty Images/AFP/F. Senna)

Solarthermisches Kraftwerk in Marokko. In runden Salztanks wird Wärmeenergie für die Nachtstromerzeugung gespeichert.

In vielen Ländern der Welt ist die Solarkraft die günstigste Energie und die Kosten sinken nach Prognosen weiter. Immer häufiger helfen Salzspeicher, Solarenergie auch bei Dunkelheit zu nutzen.

Am Tag werden dabei Tanks mit flüssiger Salzmischung durch Sonnenergie aufgeheizt. In der Nacht wird dann nach Bedarf Wasserdampf erzeugt, der über eine Turbine Strom produziert. Salzspeicher mit einer Leistung von insgesamt drei Gigawatt (GW) gibt es heute weltweit. Sie erzeugen so viel Strom wie drei große Atomkraftwerke pro Nacht. Nach Angaben vom DLR-Institut für Solarforschung werden derzeit jählich Salzspeicher mit einer Kapazität von einem Gigawatt neu gebaut.

Mehr zum Thema: Energiewende auf marokkanisch

5.  Stromspeicher flexibel vernetzen 

Ruhrgebiet - Pumpspeicherkraftwerk Koepchenwerk, (Imago)

Pumpspeicherkraftwerk: Zur alten Technik kommen viele neue Optionen hinzu.

Pumpspeicherkraftwerke sind schon lange in Betrieb. Bei Stromüberschuss wird dabei Wasser in ein Oberbecken gepumpt. Bei Strombedarf wird dann Wasser abgelassen und mit einer Turbine Strom erzeugt. Weltweit gibt es solche Kraftwerke mit einer Gesamtkapazität von 142 GW. 

Alle Speicheroptionen intelligent zu verknüpfen und der Anreiz, Energie aus Sonne und Wind vor allem dann zu nutzen und zu speichern, wenn sie besonders reichlich vorhanden ist, das ist wesentlich für ein klimafreundlichen Energiesystem der Zukunft. Davon ist Solarökonom Prof. Christian Breyer von der Lappeenranta University of Technology in Finnland überzeugt. 

Mehr dazu: Industrie als Energiespeicher 

Breyers Team errechnete kostengünstige Möglichkeiten, bis 2050 aus Kohle und Gas auszusteigen und die Erderwärmung auf 1,5 Grad zu begrenzen. Das Szenario für Europa wurde im Dezember 2018 vorgestellt. Ein fossilfreies Energiesystem der Zukunft sei nicht teurer als das heutige, so Breyer gegenüber DW. 

"Eine Wende hin zu 100 Prozent erneuerbaren Energien ist sehr realistisch - schon jetzt, mit den heute verfügbaren Technologien." 

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