Stromspeicher Arten: Erneuerbare Energien noch effizienter nutzen

Die Energiewende stellt hohe Anforderungen an ein flexibles und gleichzeitig stabiles Stromsystem. Neben dem Ausbau des Stromnetzes steht der verstärkte Einsatz von Stromspeichern auf der Agenda. Dazu zählen nicht mehr nur die Großspeicher der Versorgungsunternehmen. Batteriespeicher erleben durch die Verbreitung von Photovoltaikanlagen in privaten Eigenheimen einen kleinen Boom. Die Entwicklung immer leistungsfähigerer Lithium-Ionen-Akkus ermöglicht zunehmend auch den Einsatz in Unternehmen. Welche Arten von Stromspeichern verbreitet sind und welche sich für den Einsatz im Gewerbe eignen, zeigt Ihnen der folgende Artikel.

Flexible Versorgung: Stromspeicher als Säule der Energiewende

Bis zu 60 Prozent des Stroms soll in Deutschland 2035 aus erneuerbaren Energien stammen, 80 Prozent bis 2050 sein. So lauten die ehrgeizigen Ziele der Bundesregierung bei der Energiewende. Je größer der Anteil der erneuerbaren Energien am produzierten Strom ist, desto anfälliger ist das Versorgungssystem für Schwankungen und Ungleichgewichte im Stromnetz. Das Stromsystem muss deshalb flexibler werden, um eine weiterhin sichere und stabile Stromversorgung zu gewährleisten.

Neben dem Ausbau des Stromnetzes werden hierbei künftig Stromspeicher eine immer wichtigere Rolle spielen. Sie sorgen dafür, dass der Strom nicht mehr in dem Moment verwendet werden muss, in dem er produziert wird. Stromspeicher ermöglichen also das zeitliche Auseinanderfallen von Erzeugung und Verbrauch. Damit sind sie, so das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi), eine wichtige Option, um die Flexibilität der Energieversorgung zu erhöhen.

Welche Arten von Stromspeichern gibt es?

Um das zu leisten, stehen verschiedene Stromspeicherarten mit ganz unterschiedlichen Einsatzmöglichkeiten zur Verfügung:

Pumpspeicher:

Pumpspeicher sind mechanische Speicher, die überschüssigen Strom nutzen, um Wasser in einen höher gelegenen Wasserspeicher zu transportieren. Sobald zu Spitzenlastzeiten mehr Strom benötigt wird, als das Netz bereitstellt, fließt das Wasser abwärts und erzeugt im Speicherkraftwerk wieder Strom. Für Stromkunden kommt der Betrieb solcher Großspeicher zwar nicht infrage. Sie profitierten aber indirekt vom Einsatz der Pumpspeicher, weil sie sich auch in Spitzenlastzeiten auf eine stabile Stromversorgung verlassen konnten.

Power-to-Gas:

Power-to-Gas-Anlagen fallen ebenfalls in den Bereich der Großspeicher. Bei dieser Stromspeicherart wird mithilfe von Strom auf dem Wege der Elektrolyse Wasser in Wasserstoff und weiter in Methan umgewandelt. Das Gas lässt sich speichern, in Gasleitungen transportieren und bei Bedarf wieder in Strom umwandeln. Power-to-Gas-Anlagen haben ein noch ungleich größeres Speicherpotenzial als Pumpspeicher. Ihr Wirkungsgrad ist aber noch gering und der Betrieb deshalb teuer. Eine zentrale Rolle werden solche Anlagen wohl erst dann spielen, wenn die erneuerbaren Energien tatsächlich den größten Teil des Strombedarfs in Deutschland decken.

Batteriespeicher:

Batteriespeicher sind jedem Stromkunden vertraut – angefangen beim Akku im Smartphone oder in der Digitalkamera. Zur Unterstützung der Stromversorgung wurden die elektrochemischen Speicher bislang vor allem in Ein- oder Zweifamilienhäusern eingesetzt. Grund waren die noch geringe Zahl möglicher Ladezyklen und die mangelnde Speicherkapazität. Die Entwicklung der Batteriespeicher schreitet jedoch so schnell voran, dass sie inzwischen auch in Gewerbebetrieben immer häufiger zum Einsatz kommen – etwa im Einzelhandel oder in der Landwirtschaft. Gerade landwirtschaftliche Betriebe sind als Vorreiter für den Einsatz von Stromspeichern prädestiniert. Viele gewinnen bereits Strom aus erneuerbaren Energien und weisen im Verbrauch extreme Lastspitzen auf – etwa durch den Einsatz von Melkmaschinen zur täglich selben Zeit –, die sie mithilfe der Batteriespeicher ausgleichen können.

Vor allem die Entwicklung immer leistungsfähigerer Lithium-Ionen-Akkus treibt die Verbreitung von Batteriespeichern voran. Aufgrund der aufwendigeren Herstellung sind sie noch teurer als die bislang vornehmlich eingesetzten Bleiakkus. Dafür weisen sie einen höheren Wirkungsgrad auf, haben eine längere Lebensdauer und erlauben mehr Entladezyklen sowie eine größere Entladetiefe der Batterie als Bleiakkus. Zudem sind Lithium-Ionen-Akkus kleiner und leichter, was sie geeignet für den Einsatz in Elektrofahrzeugen macht.

Erneuerbare Energien im Unternehmen: Stromspeicher gleich mitdenken

Die Entwicklung leistungsfähiger Batteriespeicher und der Einsatz von Stromspeichern in Unternehmen stehen erst am Anfang. Wer über den Einsatz von Stromspeichern nachdenkt, hat zwei Optionen: Entweder den Stromspeicher bei der Installation einer Photovoltaikanlage oder einer anderen Anlage zur Stromerzeugung gleich mitzudenken – oder eine bereits vorhandene Anlage um einen Stromspeicher zu ergänzen, um sie noch wirtschaftlicher betreiben zu können. Auf jeden Fall kann der Betreiber sich dann zu Recht als Pionier auf dem Energiemarkt in Deutschland fühlen.

Wie Stromkunden vom Betrieb eines Stromspeichers profitieren können, zeigen wir im nächsten Artikel „Stromspeicher in Unternehmen: So profitieren Pioniere“.

Fazit

Zur Umsetzung der Energiewende ist ein flexibles und gleichzeitig stabiles Stromsystem unerlässlich. Neben dem Ausbau des Stromnetzes ist die Entwicklung leistungsfähiger Stromspeicher hierfür eine wichtige Säule. Neben den Großspeichern der Versorgungsunternehmen kommen durch die Entwicklung leistungsfähiger und leichter Lithium-Ionen-Akkus immer mehr Batteriespeicher zum Einsatz – bislang vor allem verbunden mit Photovoltaikanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern, immer häufiger  auch in Unternehmen. Wer seine Photovoltaikanlage oder andere Anlagen zur Stromerzeugung wirtschaftlich betreiben möchte, sollte die Installation eines Stromspeichers gleich mitdenken oder die Ergänzung einer vorhandenen Anlage prüfen.

Wenn Sie sich auch für mehr Energieeffizienz in Ihrem Unternehmen interessieren, dann schauen Sie doch mal in unsere Rubrik "Energieeffizienz und Energiemanagement". Dort finden Sie neben wertvollen Praxisbeispielen für Unternehmen auch Tipps für zu Hause.