Energiespeicher für die Energiewende
Ein Positionspapier informiert über Chancen und Herausforderungen der Stromspeicherung.
Die Energiewende in Deutschland stellt hohe Ansprüche an die Anpassungsfähigkeit des Energiesystems: Bis 2050 sollen etwa die Treibhausgas-Emissionen um mindestens 80 Prozent gegenüber 1990 reduziert werden oder der Primärenergieverbrauch auf die Hälfte gegenüber 2008 sinken. Zusätzlich sollen erneuerbare Energien im Jahr 2050 einen Anteil von 60 Prozent des Bruttoendenergieverbrauchs und mindestens 80 Prozent des Bruttostromverbrauchs abdecken.
Das neue Positionspapier „Energiespeicher“ des Koordinierungskreises „Chemische Energieforschung“ nennt zentrale Voraussetzungen dafür, dass die Energiewende gelingen kann: Grundlagenforschung für neue Speichertechnologien, eine Datenbasis für ihre wirtschaftliche Bewertung und ein integriertes System für Strom, Wärme und Mobilität.
Experten aus Wissenschaft und Industrie stellen im Positionspapier den Entwicklungsstand und die Anwendungsfelder der verschiedenen Technologien zur Energiespeicherung systematisch vor. Dabei bewerten sie die Vor- und Nachteile und weisen besonders auf die Verknüpfungsmöglichkeiten hin.
Die Schwankungen bei der Stromerzeugung durch Wind- und Sonnenenergie haben ein fehlendes Angebot bzw. Überangebot zur Folge. Der bisherige Anteil der erneuerbaren Energie am Stromsektor, der bei über 25 Prozent liegt, ließ sich noch mit leichten Anpassungen und mit den vorhandenen Technologien meistern, heißt es im Positionspapier. Um aber die Schwankungen bei einem steigenden Anteil erneuerbarer Energien zu kompensieren, sind vor allem innovative Speichermöglichkeiten im Stromsektor erforderlich.
Speichertechnologien reichen dabei von mechanischen Lösungen wie Pumpspeicherwerken, Druckluftspeichern oder großen Schwungrädern über thermische Speicher, die ähnlich arbeiten wie Nachtspeicheröfen, bis hin zur Speicherung in chemischen Grundstoffen. Dazu gehören etwa Wasserstoff, Methan oder flüssige Kraftstoffe, aus denen chemische Basischemikalien produziert und außerdem weitere Industriezweige mit dem Speichersystem verknüpft werden können. Bei Energiespeicherung mit Methan bietet sich beispielsweise eine Verknüpfung mit dem Erdgasnetz und seiner ausgebauten Infrastruktur an. Bei jedem Umwandlungsschritt geht zwar Energie verloren, aber gleichzeitig bieten Wärme, Wasserstoff oder Methan den Vorteil, vielfältig einsetzbar zu sein. Daher ist die Bewertung sinnvoller Speichermöglichkeiten sehr komplex.
Darüber hinaus analysieren die Fachleute im Einzelnen die Schnittstellen zwischen den Systemen Elektrizität, Wärme, Mobilität und Produktion. Ihr Fazit: Nur eine integrierte Betrachtung ist sinnvoll; neben der weiteren Forschung zu Energiespeichern werden dafür vor allem technische Daten mit ökonomischer Relevanz benötigt. Erst auf dieser Basis lässt sich bewerten, wie sich der Überschussstrom mit möglichst hoher Wertschöpfung – und damit wirtschaftlich sinnvoll – einsetzen.
Dem im Jahr 2006 gegründeten Koordinierungskreis „Chemische Energieforschung“ gehören mittlerweile sieben Wissenschaftsorganisationen und Verbände aus der Chemie an, darunter die Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh), die Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie (DECHEMA) und der Verband der Chemischen Industrie (VCI), sowie die DPG als beobachtendes Mitglied.
Koordinierungskreis „Chemische Energieforschung“ / Alexander Pawlak
