Speichersysteme – Schlüsselfrage der Energiewende

Der Strom aus erneuerbaren Energien fliesst nicht immer dann, wenn er gebraucht wird, sondern wenn die Sonne scheint oder der Wind bläst. Speichermöglichkeiten existieren für ein paar Stunden oder wenige Tage. Für das langfristige Speichern von grösseren Energiemengen gibt es Stauseelösungen in der Schweiz, die jedoch vom Ausbaupotenzial her beschränkt sind. Welche Trends zeichnen sich in diesem Bereich ab?

Für die Veränderung der Energielandschaft sind erneuerbare Energien unabdingbar. Jedoch stimmen Energiefluss und -bedarf selten überein. Lösungen für diese Problematik sind immer noch dieselben: Für direkte Stromspeicher mit geringen Energien eignen sich Kondensatoren oder Spulen. Für grössere Mengen an Strom greift man auf indirekte Speicher zurück, die den Strom in eine andere Energieform umwandeln. Aktuellstes Beispiel des Schweizer Ingenieurs Andrea Pedretti ist der Energy Vault, welcher in der Funktionsweise einem Pumpspeicherkraftwerk ähnelt: Mit überschüssiger Energie werden tonnenschwere Betonklötze eines Turms mit Kranen angehoben; bei Energiebedarf werden diese wieder abgesenkt.

Markttrends der Speichersysteme

Um die Abkehr von fossilen Energien weniger riskant zu gestalten, sind zuverlässige Speichersysteme unabdingbar. Unser Product Manager und Bereichsleiter erneuerbare Energien, Roman Christen, meint zu den aktuellen Entwicklungen:

In den nächsten fünf bis zehn Jahren werden neue, grössere und effizientere Speichersysteme auf den Markt kommen. So können sich zum Beispiel Salzwasserspeicher als mögliche Lösung weiter durchsetzen. Langfristig sollte das Ziel für das Umsetzen der Energiestrategie 2050 sein, ressourcenschonende Optionen zu finden

Im Gegensatz zur herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterie sind Salzwasserspeicher nicht entzündbar und die Temperaturüberwachung kann eingespart werden. Dadurch eignen sie sich ebenfalls perfekt für Aufstellungsorte wie Schulen, Einfamilienhäuser und Gewerbebetriebe. Vom Aufbau her ähneln sie der Bleibatterie, jedoch sind die verwendeten Materialien alle ungiftig und umweltverträglich. Von Nachteil ist eine geringe Energiedichte gegenüber Lithium-Ionen, wodurch für die gleiche Leistung mehr Platz/Volumen benötigt wird.

Im industriellen Bereich gilt es hauptsächlich, teure Stromspitzen durch Peak Shaving zu vermeiden. Nebst dem Drosseln der Produktion ist das Senken des Netzstromverbrauches auch durch das Zuschalten von Energien aus eigenen Anlagen oder Speichern möglich. «Speichersysteme werden hier noch zu wenig eingesetzt, aber die Nutzung wird in Zukunft ebenfalls zunehmen», so Roman Christen.

Im privaten Bereich werden Möglichkeiten verfolgt, das E-Auto durch bidirektionales Laden als flexiblen Pufferspeicher für den Haushalt einzusetzen. Je nach Bedarf oder lokaler Stromerzeugung wird dem Auto Energie zugeführt oder umgekehrt entnommen. Aktuell bieten die Fahrzeuge von Nissan (Leaf und E-NV200) sowie Mitsubishi (i-Miev und Outlander) diese Möglichkeit über den Gleichstromanschluss (CHAdeMO) an. Vermehrt sollten auch ganze Energiegemeinschaften in Form von Quartierlösungen in Betracht gezogen werden, da so mehr Speicheroptionen offenstehen.

Ganzheitliche Lösungen

Die Kosten von PV-Anlagen haben massiv abgenommen und sie werden immer effizienter, was den Preis pro erzeugtes Watt enorm senkt. Sowohl Hersteller als auch Forschung sind daran, entsprechend passende Speicherlösungen zu entwickeln. Das Ziel von Winterhalter + Fenner ist es, Gesamtlösungen anzubieten: «Da alle Geräte im Haushalt stets intelligenter werden, macht es nur Sinn diese auch zu vernetzen und entsprechende Steuerungen anzustreben, um Insellösungen zu vermeiden». so Roman Christen.

Roman Christen, Product Manager und Bereichsleiter erneuerbare Energien

Meinung der Lieferanten

Unser Lieferant LG Electronics meint, man könne davon ausgehen, dass die Packungsdichte der Akkus in Zukunft noch deutlich kompakter werde. Durch den reduzierten Platzbedarf ergeben sich neue Einsatzbereiche. Speicher werden in Zukunft auch intelligenter werden und helfen insbesondere dabei, unterschiedliche Verbraucher sinnvoll miteinander zu vernetzten.

Der Hersteller SolarWatt geht davon aus, dass Stromspeicher zum StandardBestandteil einer PV-Anlage werden. Bereits heute werden 60 bis 70 % aller privaten PV-Anlagen mit Stromspeichern ausgeliefert, der Anteil steigt von Jahr zu Jahr. Ebenfalls intensiv thematisiert wird gemäss Hersteller VARTA die Sektorenkopplung. Die Bereiche Wärmepumpen und Elektromobilität machen im Eigenheim einen höheren Energiebedarf aus als die reguläre Stromversorgung. Eine eigene PV-Anlage mit intelligentem Energiemanagement kann diesen Bedarf zum Grossteil decken.