Windenergie und Sonneneinstrahlung bilden zukünftig die Grundlage unserer Energieversorgung. Um diese zu ergänzen und die von Natur aus auftretenden Lücken zu füllen, sind wir aber auch auf weitere Technologien und Konzepte angewiesen.
Dazu gehören z.B.:
- Die zeitliche Verschiebung des Energiebedarfs (Demand Side Management),
- Die geschickte Verbindung der drei Energiesektoren Strom, Wärme und Mobilität (Sektorenkopplung) und
- Die Speicherung von erneuerbaren Energien für die spätere Nutzung (Energiespeicher)
Während Demand Side Management Verhaltensänderung erfordert („SO haben wir das aber noch nie gemacht!"), ist bei der Sektorenkopplung zwar der Ansatz klar, aber das konkrete Potenzial und Konzept erscheinen oft diffus.
Mit Energiespeicherung dagegen kann jeder sofort etwas anfangen. Zum einen haben wir schon lange Pumpspeicherkraftwerke in unserem Energiesystem, zum anderen kennt man das Lagern/Speichern von Produkten je nach Angebot und Nachfrage ja auch von anderen Märkten.
Wenn also sowohl Konzept als auch Notwendigkeit klar sind, warum gibt es dann so wenige Speicher am Markt?
Naja, perspektivisch ist die Notwendigkeit zwar unumstritten, aber wann genau die Speicher wirklich gebraucht werden, ist noch gar nicht so klar.
Jetzt in diesem Moment zumindest kommt unser Energiesystem auch ganz gut ohne zusätzliche Speicher zurecht. Wir betreiben so viele Kohlekraftwerke, dass Strom eigentlich immer im Überschuss vorhanden ist. Und sollten die Kohlekraftwerke mal nicht ausreichen, können immer noch über 28 GW Gaskraftwerke einspringen, die ansonsten kaum laufen. Also gibt es einen richtigen Bedarf für Stromspeicher noch nicht.
Das sieht man auch, wenn man einmal die Perspektive wechselt und den Spotmarkt betrachtet: Als Betreiber eines Speichers würde man bei niedrigen Preisen (/großem Angebot) Strom kaufen und den Speicher aufladen. Und bei hohen Preisen (/hoher Nachfrage) den Speicher wieder entladen und den Strom verkaufen. Das heißt, man ist darauf angewiesen, dass es Preisdifferenzen am Markt gibt und Angebot und Nachfrage variieren. Und diese Differenzen sind aufgrund des aktuellen Überangebots von Strom aus konventionellen Kraftwerken auf dem Markt nicht ausreichend. Es gibt also keinen wirtschaftlichen Grund, einen Speicher zu betreiben, am Spotmarkt zumindest. Anders ist das am Regelenergiemarkt. Das ist aber eine ganz andere Baustelle. Die Sache ist nur, eigentlich wollen wir doch von diesen konventionellen Kraftwerken weg...
Das Henne-Ei-Problem bei Energiespeicher im Kern
Und genau hier sind Politik und Gesellschaft gefragt. Denn wir steuern mit der Energiewende gerade auf eine Art Henne-Ei-Situation zu. Und zwar eine, die der Markt zumindest ohne funktionierendes Emissionshandelssystem nicht alleine regelt. Oder auf einen argumentativen Zirkelbezug (so würde es Excel vermutlich nennen). Einen Flaschenhals, der eine bewusste gesellschaftliche/politische Entscheidung erfordern wird:
Über die letzten Jahre ist immer mehr Strom aus erneuerbaren Energien produziert worden, und doch laufen unsere fossilen Kraftwerke wie gewohnt weiter. Unser Strommix wird grüner - unsere CO2-Bilanz nicht. Und wenn fossile Kraftwerke nicht abgelöst werden, sondern bloß immer mehr Strom erzeugt wird, führt das dazu, dass
- Exporte von Überschussstrom zunehmen (wir verbrauchen ja nicht plötzlich mehr),
- Strompreise sinken bzw. negativ werden (Angebot und Nachfrage...) und
- unsere Stromnetze verstopfen.
Backup oder Bremser?
Die fossile Energiewirtschaft argumentiert allerdings, man brauche die konventionellen Kraftwerke noch als Backup, um einzuspringen, wenn die Sonne nicht scheint und der Wind nicht weht. Zumindest bis genügend Energiespeicher im Markt sind. Denn Windräder & Photovoltaik allein garantieren keine sichere Stromversorgung.
Potenzielle Speicherbetreiber dagegen behaupten, dass der Betrieb von Speichern unattraktiv ist, solange es einen solchen Kraftwerksüberschuss gibt. Schließlich braucht es Phasen mit Stromüberschuss und Phasen mit Strombedarf, um Speicher sinnvoll zu betreiben.
Ihr seht, wir drehen uns hier irgendwie im Kreis.
Dieser Konflikt führt dazu, dass die Energiewende ins Stocken kommt. Kann er frühzeitig gelöst werden, sind wir einen wichtigen Schritt weiter. Mögliche Lösungen könnten ein gesellschaftlich/politisch beschlossener phasenweiser Kohleausstieg oder ein deutlicher Anstieg der Preise für Emissionsrechte sein. Dadurch würde der Eintritt/die Verbreitung von Energiespeichern im Energiemarkt vereinfacht bzw. das Henne-Ei-Problem gelöst. Es müssten dann nicht dauerhaft zwei Energiesysteme parallel betrieben werden, sondern die erneuerbaren Energien könnten die fossilen Stück für Stück ablösen.
Wirtschaftlichkeit entsteht nicht im Labor
Natürlich wird auch weiterhin an Speichern geforscht werden müssen. An Materialien, an Energiedichte, an Effizienz. Aufgrund von ganz unterschiedlichen Vor- und Nachteilen ist ohnehin nicht jede Technologie gleichermaßen für jede Anwendung geeignet. Und doch sind viele Speicherarten technisch bereits weiter, als man aufgrund ihres seltenen Einsatzes vielleicht vermuten würde. Die großen Sprünge - im Hinblick auf Wirtschaftlichkeit und Effizienzsteigerung - sind daher weniger im Labor, sondern viel mehr im echten Einsatz zu erwarten.
5 Energiespeicher für die Zukunft der Energiewende
Einen kurzen Überblick einiger Technologien, die in den kommenden Jahren spannend werden, habe ich Euch hier zusammengestellt:
