Beitrag im Auftrag der envia Mitteldeutsche Energie AG
Windenergieanlagen in einem Rapsfeld in der Uckermark, Foto: Andreas Kühl
Wenn man sich über die Energiewende unterhält oder Beiträge in den Medien dazu liest, hört oder sieht, dann fällt selten das Wort Innovation. Dabei ist eine Energiewende ohne Innovationen nicht denkbar. Der Umbau auf eine effiziente Energieversorgung mit erneuerbaren Energien erfordert viele neue Technologien, die heute vielleicht noch nicht einmal vorstellbar sind. Alle diese Technologien müssen auch zusammen arbeiten und gemeinsam in einem intelligenten Stromnetz gemanagt werden. Einige Beispiele von Forschungsprojekten zeigen wie die Energiewende unsere Energieversorgung in den kommenden Jahrzehnten verändern kann.
Strom aus Sonne und Wind wird vielleicht bald ganz anders
Die Energiewende hat zwar das Ziel die Stromversorgung auf erneuerbare Energien umzustellen. Aber das muss nicht heißen, dass Photovoltaik-Anlagen und Windräder in 30 Jahren noch genauso aussehen müssen wie heute. Die Entwicklung der Technik ist durch gleichzeitige Anwendung und Forschung ständig im Fluss.
Vielleicht werden wir in wenigen Jahren schon den Durchbruch der 3. Generation der Photovoltaik erleben. Die organische Photovoltaik ist flexibel und kann damit ganz anders eingesetzt werden als die heute kristalline oder Dünnschicht Solartechnologie. Wir könnten zum Beispiel in Zukunft mit dünnen Solarfolien auf transparenten Glasscheiben Strom gewinnen.
Dass diese Idee gar nicht so weit weg ist, zeigt das Unternehmen Heliatek, eine Ausgründung aus der TU Dresden, die bereits im vergangenen Jahr Solarzellen auf Basis der organischen Photovoltaik vorgestellt haben, die eine Effizienz von 12% aufweisen. Auch das Fraunhofer Institut für solare Energiesysteme forscht an der Weiterentwicklung der organischen Photovoltaik. Erst kürzlich wurde verkündet, dass auf einer Fachmesse ein sechs Meter langes und 50 Zentimeter breites Solarmodul aus flexibler organischer Photovoltaik präsentiert wird. Solche Abmessungen waren für Solarmodule bisher völlig undenkbar. Damit können künftig ganz neue Anwendungsfelder für die solare Stromerzeugung erschlossen werden.
Viele Wege der Stromspeicherung
Ein ganz neuer Baustein der Energiewirtschaft wird künftig die Energiespeicherung sein. Auch wenn die Vorhersage der Stromerzeugung aus Sonnen- und Windenergie immer besser wird, wird es Zeiten der Überschuss-Produktion geben und Zeiten der Unterdeckung der Stromerzeugung. Auf welche Art der Strom künftig gespeichert wird, bleibt völlig offen.
Das können die heute viel diskutierten chemischen Batteriespeicher sein, die es in allen Größen für Haushalte oder auf Mittelspannungsebene gibt. Bei letzteren sind gleich zwei Speicher mit 5 MW derzeit in Bau und sollen dieses Jahr noch in Betrieb genommen werden, in Schwerin durch Zusammenarbeit des Energieversorgers WEMAG AG mit dem Batterispezialisten Youniocos und in Bochum das Projekt „Modularer multi-Megawatt multi-Technologie Mittelspannungsbatteriespeicher“ – kurz M5BAT – von der RWTH Aachen. Auch die Speicher in Haushaltsgröße, die es schon von einigen Anbietern auf dem Markt gibt, können das Netz entlasten, wie das Forschungsprojekt “PV-Nutzen” der RWTH Aachen zeigt.
Aber auch eine ganz andere Art der Speicherung kann in Zukunft bedeutend für uns sein. Denn die Speicherung von überschüssigem Strom aus Sonnen- und Windenergie bietet die Chance diese Energie in anderen Bereichen zu nutzen. Da gehört die Elektromobilität dazu, mit dem Vorteil eines emissionsfreien Verkehrs, hier forscht beispielsweise die DLR mit ihrem Institut für Verkehrsforschung in Berlin.
Aber auch im Wärmesektor kann die Speicherung von Ökostrom eine Anwendung finden, z.B. durch die Umwandlung von Strom zu besser speicherbarem Gas. Forschungsprojekte zu diesem Thema finden sich auf der Strategieplattform Power-to-Gas. Auch direkt zur Nutzung im lokalen Fernwärmenetz kann der Strom gespeichert werden.
Viele weitere Forschungsfelder für die Energiewende
Zahlreiche weitere Forschungsprojekte im Bereich der intelligenten Stromnetze, den Smart-Grids, und der intelligenten, sowie effizienten Energienutzung runden das Spektrum der Forschung für die Hochtechnologie der Energiewende ab. Um alle Bereiche der Energiewende mit Beispielen aus der Forschung aufzuzählen, wären noch einige solcher Artikel notwendig.
Über Andreas Kühl
Energieblogger aus Leidenschaft mit großem Faible vor allem für effiziente Energienutzung im Strom- und Wärmebereich. Aber auch die kostenlose Energie, die uns die Natur zur Verfügung stellt ist faszinierend und Herausforderung zugleich.
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