Zur Übersicht

Um die Klimaziele 2020 zu erreichen, muss der Anteil der erneuerbaren Energieträger steigen. Das heißt, künftig werden mehr Solaranlagen und Windräder Strom erzeugen. Wird nun je nach Wetterlage viel Strom bei gleichzeitig geringem Bedarf produziert, entstehen Überkapazitäten. Dafür braucht es Speicher, die die Stromverfügbarkeit aus volatilen Energiequellen mit dem Strombedarf der Verbraucher in Einklang bringen.

VERBUND Schlegeis-Speicher
VERBUND-Speicher Schlegeis, Tirol

Ohne Speicher keine Energiewende

Wie im Blog vom 21.12.2018 zur Stromzukunft berichtet, gibt es ohne Speicher keine Energiewende. Neuartige Speicher sind gefragt; Speichertechnologien werden die wichtigsten und bahnbrechendsten Technologien der Zukunft sein. „Wir setzen auf die Kombination von erneuerbarem Strom aus Wasser, Sonne, Wind und grünem Wasserstoff aus Elektrolyse“,  informiert VERBUND-Vorstandsvorsitzender Wolfgang Anzengruber „Damit ließe sich ein nachhaltiger und emissionsfreier Energiekreislauf verwirklichen.“

Österreichs führendes Stromunternehmen ist für die Energiewende gut gerüstet, VERBUND erzeugt 95 bis 96 Prozent des Stroms CO2-frei, mit 130 Wasserkraftwerken und 12 Windkraftparks. Eine besondere Rollen spielen die Speicherkraftwerke, die Angebot und Nachfrage besser ausbalancieren.  

Speicher: Europa in der Vorreiterrolle
Mit neuen Speichertechnologien und der Integration derselben in das Gesamtsystem kann Europa punkten, meint VERBUND. Die Speicherfähigkeit von elektrischer Energie sei der Dreh- und Angelpunkt, um die zur Eindämmung der Erderwärmung nötige Verdrängung von Öl, Gas und Kohle im Strommix zu schaffen.

In Zukunft werden aber viel mehr Speicher benötigt, weil es die in Kohlehalden, Öltanks und Gaskavernen gespeicherte Energie zu ersetzen gilt und der Strombedarf trotz effizienzverbessernder Maßnahmen weiter steigen wird – eine Folge der zunehmenden Elektrifizierung weiterer Lebensbereiche.

Es geht neben Pumpspeicher um Batterien und neue Technologien; bei Mobilität und Wärme kann Elektrizität als Ersatz für fossile Energieträger eine wichtige Rolle spielen; im Verkehr geht es vorwiegend um Pkw, bei schweren Lkw könnte künftig Wasserstoff wegen der höheren Energiedichte eine Lösung sein.

Allein bei der Digitalisierung der Energieversorgung habe Europa noch eine Chance, vorne mitzuspielen. Denn Asien ist führend beim Thema Batterie und Fotovoltaik, die USA in Speichertechnologien (Silicon Valley). „Wo wir heute noch vorne sind, das ist die Versorgungsqualität, da ist Europa sicher Spitze in der Welt.“ Im Bereich der Energieeffizienz und Integration der verschiedenen Systeme könnte Europa eine führende Rolle spielen, „da ist das Feld noch offen, da können wir jetzt auch reingehen. Digitalisierung wäre so eine Chance, in diese Integration reinzukommen“, sagte Anzengruber, „denn eines, was wir sehr gut können, ist: Wir können Energiesysteme gut managen.“


Geeignete Speichermedien für Wind- und Sonne

Pump it up
Pumpspeicher sind bis dato die einzig wirklich effiziente Speichertechnologie. Sie spielen für eine nachhaltige Energieversorgung auf Basis erneuerbarer Energien eine wichtige Rolle. Das gebirgige Österreich hat durch den Höhenunterschied gute Voraussetzungen für Pumpspeicher, die Stromspeicherung kann in unserem Land damit abgedeckt werden.


Strom in Form von Wasser speichern

Bei Pumpspeichern wird dasselbe Wasser mehrmals genutzt, um Strom ökonomisch und ökologisch sinnvoll zu speichern, mit einem Wirkungsgrad von 85 Prozent. Bei Bedarf kann Strom binnen weniger Minuten ins Netz gespeist werden.
Was das Pumpspeicher-Potenzial in Österreich betrifft, ist dieses Potenzial noch nicht ausgereizt. VERBUND selbst verfügt aktuell über mehr als 2.000 Megawatt Leistung, ein weiterer Energiespeicher ist in Planung.

Batterie als Kurzzeitspeicher

Batterien sind optimale Kurzspeicher, um flexible Gaskraftwerke zu ergänzen. Vor allem für Haushalte eigenen sich Batteriespeichersysteme wie die wiederaufladbare Powerwall der Tesla-E-Fahrzeuge. Überschüssiger Strom aus der hauseigenen Fotovoltaikanlage kann mit der Powerwall gespeichert und für den Eigenverbrauch wieder genutzt werden, genau dann, wenn man ihn braucht. „Für die Besitzer der Anlagen ist dies ein großer Schritt in Richtung intelligenter Energienutzung.

Power-to-Gas
Die chemische Systemlösung Power-to-Gas ist eine weitere Variante, Strom zu speichern, zu verteilen und zur Verfügung zu stellen. Sie ermöglicht die Umwandlung des überschüssigen Strom aus erneuerbaren Energiequellen in Gas und speist ihn in die Gasinfrastruktur ein. Dabei kann aus dem überschüssigen Strom Wasserstoff gewonnen werden, den die chemische und petrochemische Industrie dringend benötigt. Eine win-win-Situation also, mit dem Zusatz, dass die Herstellung von Wasserstoff aus fossilen Energieträgern senken lässt (weltweit derzeit bei ca. 96 Prozent).

Grüner Wasserstoff

VERBUND, voestalpine und Siemens arbeiten an dem Projekt H2FUTURE, damit künftig die Stahlindustrie umweltfreundlicher produzieren und ihren CO2-Ausstoß massiv zurückfahren kann.

Ein spezielles Elektrolyseverfahren wandelt Strom in Wasserstoff um, nimmt große Energiemengen auf und speichert sie. Mit Wasserstoff aus Elektrolyse kann CO2-lastiger Wasserstoff ersetzt werden, mit dem Vorteil, dass in Zukunft die Industrieemissionen stark reduziert und so die Klima- und Energieziele erreicht werden können.

„Gerade der Bereich grüner Wasserstoff bietet großes Potenzial sowohl für den industriellen Einsatz als auch als Speichertechnologie, um die schwankende Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien auszugleichen und optimal in das System zu integrieren“, so VERBUND-Vorstandsvorsitzender Wolfgang Anzengruber.


Gut gerüstet für die Energiewende
2030 könnte der Stromanteil am energetischen Endverbrauch bei bis zu 33 Prozent liegen, Elektrizität müsste zum Hauptenergieträger des 21. Jahrhunderts avancieren, heißt es vom Branchenverband Oesterreichs Energie – aber, es fehlen die Speicher für die erneuerbaren Energien. Zum Ausgleich längerfristiger (z.B. saisonaler) Schwankungen müssen nach wie vor zusätzlich Gas- oder Kohlekraftwerke eingesetzt werden.

Es gehe um die „Dunkelflaute“, sagte Anzengruber. „Um die Balance zwischen Angebot und Nachfrage herstellen zu können, brauchen wir Speicher.“ Diese seien das „Missing Link“ für den Durchbruch der erneuerbaren Energien. Mit den Pumpspeichern alleine werde man jedenfalls nicht auskommen, sondern auch andere Energiespeicher brauchen, so Anzengruber. Dabei gehe es vor allem um Batteriespeicher. „Da ist viel passiert in den letzten Jahren, bspw. die Lithium-Ionen-Batterien.

Fakt ist: Stromspeicher sind unumgänglich, um verschiedene Bereiche im Sinne einer integrierten Energieversorgung zu koppeln. Ein massiver Ausbau von Speicherkapazitäten wird erforderlich sein, einerseits zur Bereitstellung von Flexibilität zur Netzstabilisierung, andererseits aber auch zur Vermeidung übermäßiger Abregelung von zumeist geförderten Grünstrom-Anlagen, zur Optimierung des Netzausbaus sowie als Erzeugungs-Backup bei wind- bzw. sonnenarmen Phasen.