Statusreport Energiespeicher veröffentlicht

Einsatzgebiete, verfügbare Technologien und Vor- und Nachteile von Energiespeichern sind die Schwerpunkte eines neuen VDI Statusreportes, der aktuell veröffentlicht wurde. Auf fast 100 Seiten hat der Fachausschuss Energiespeicher des VDI eine umfangreiche Darstellung der aktuellen Speichertechniken, Rahmenbedingungen und Anwendungen erstellt, die zukünftig fortgeschrieben werden soll.

Energiewirtschaftliche Rahmenbedingungen entscheiden: Darin wird betont, dass im Stromsektor Speicher erst ab einer Erneuerbar-Quote von 70 bis 80 % ökonomisch rentabel werden. Aufgrund der Unsicherheit z.B. hinsichtlich der Umsetzungsgeschwindigkeit beim Netzausbau wird geraten, möglichst viele Flexibilitätsoptionen zu verfolgen. Neben Speichern gehören dazu auch Netzausbau und -optimierung, die flexiblere Energieerzeugung (Umrüstung von bestehenden Kraftwerken) oder auch das Lastmanagement auf der Verbraucherseite in Haushalten oder auch der Industrie. Wie man am Beispiel der Pumpspeicherkraftwerke erkennen kann, ist eine wirtschaftliche Umsetzung von Stromspeichern für Netzflexibilisierung derzeit kaum denkbar. Dagegen steigt die Nachfrage nach Stromspeichern für PV-Anlagen derzeit rasant an. Im Wärmesektor wurden schon immer Speicher benötigt, dieser Bedarf wird zukünftig eher steigen, dank Sektorenkopplung und verstärktem Wärmepumpen-Einsatz.

Im Statusreport wird auch gefordert, den Blick bei der Umsetzung von Speicherentwicklungen nicht nur auf Deutschland zu fokussieren, da im Ausland oft deutlich weniger Netzausbau und Kraftwerksreserven vorhanden sind, was den Einsatz von Speichern lukrativer machen kann.    
Betont wird auch, dass in Deutschland derzeit eine führende Rolle im Bereich Forschung und Entwicklung von Speichern spielt. Die Wertschöpfung der Umsetzung sollte vorteilhafterweise daher auch in Deutschland und Europa etabliert werden. Es wird ebenfalls hervorgehoben, dass auch ein Vergleich von vorhandenen Studien nicht zu klaren Zukunftsprognosen und Aussagen führt. Beispielsweise liegen die Stromüberschüsse im Stromnetz - bei Ansatz eines unverzögerten Netzausbaus, aber unterschiedlicher anderer Randbedingungen - zwischen 0 und 70 TWh pro Jahr. Aber auch im Falle von hohen Stromüberschüssen ist eine Speicherung dann nicht immer volkswirtschaftlich die beste Lösung.

Abgaben und Akzeptanz
Im Kapitel „Energiewirtschaftliche Rahmenbedingungen und Akzeptanz“ wird detailliert auf die Steuern und Abgaben der verschiedenen Stromspeicher sowie die Möglichkeiten zur Befreiung eingegangen. [Grafik jpg Abgaben] Auch das Thema Akzeptanz nimmt einen Platz ein, bezieht sich aber nur auf den Neubau von Pumpspeicherkraftwerken.

Darstellung der Technologien
Sprachlich klar beschrieben und mit etlichen Schaubildern versehen werden auf 37 Seiten des Berichts die verschiedenen Speichertechnologien dargestellt und verglichen. Beginnend mit Pumpspeicherkraftwerken, von denen derzeit 31 Anlagen mit gesamt 37,4 GWh in Deutschland in Betrieb sind, über Schwungradspeicher bis zu Druckluftspeichern, die zum Beispiel im Bereich von Windparks in Nord- und Ostdeutschland zukünftig zum Einsatz kommen könnten.

Der Überblick der elektrischen Speicher beginnt bei Kondensatoren und geht über magnetische Speicher hin zu chemischen Speichern, also dem Bereich der typischen Stromspeicher am Markt.
Auch typische Hochtemperaturbatterien (Natrium) und Metall-Luft-Batterien, die derzeit im Entwicklungsstadium sind, werden beschrieben und bewertet, ebenso Redox-Flow, Metall-Hydrid-Speicher und natürlich Power-to-Gas. Ausführlich werden Vor- und Nachteile der Techniken angeführt, dabei sind die neuen Techniken eher ausführlicher beschrieben als die aktuell marktgängigen.   

Die Beschreibung der thermischen Energiespeicher umfasst Wasser- und Feststoffspeicher, Erdwärme und Latentwärmespeicher, anschaulich in Funktion dargestellt und ebenfalls mit Vor- und Nachteilen bewertet.  

Das Kapitel „Anwendung und Eignung“ von verschiedenen Speichertechniken umfasst weitere 18 Seiten des Statusreports, auf denen die Sichtweise „System“ und „wirtschaftliche Sicht“ aus Blickwinkel eines Einzelanwenders präzisiert werden. Vermarktungsoptimierung und Stromhandel werden ausführlich als Stromanwendung beschrieben, aber auch die Mobilität erhält hier viel Platz für eine anschauliche Beschreibung der notwendigen Antriebskonzepte und Infrastrukturvoraussetzungen.

Der Statusreport schließt mit einem Tabellenwert zu Speicherkennwerten und einem ausführlichen Literaturverzeichnis, das das Dokument auch für weitere Detailrecherchen sehr nützlich macht.

Viele Autoren von unterschiedlichsten Forschungsinstituten haben den Statusreport Energiespeicher zu einem interessanten Werk mit guter Lesbarkeit und anschaulichen Grafiken und Vergleichstabellen gemacht. Eine prima Lektüre für alle, die sich einen aktuellen Überblick verschaffen wollen. Der Statusreport Energiespeicher ist für VDI-Mitglieder kostenlos verfügbar. Nicht-VDI-Mitglieder können den Statusreport als PDF-Datei oder gedruckt zum Preis von 59 Euro über den Beuth Verlag (www.beuth.de) beziehen.

Jörg Sutter