Ein Gastbeitrag: Die drei Säulen der Energiewende: Erzeugung, Verteilung und Speicherung regenerativ erzeugter Energie
Die Energiewende fußt im Großen und Ganzen auf drei Säulen. Das sind die Säulen Erzeugung, Verteilung und Speicherung der regenerativ erzeugten Energie. Doch das Thema Energiespeicherung wurde bislang bei der Diskussion um die Energiewende nur am Rande thematisiert. Ebenso das Thema Verteilung der Energie, welches unter dem Stichwort Netzausbau diskutiert wird.
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Im Mittelpunkt der Debatten standen bislang die Fragen nach der Erzeugung regenerativer Energien und deren Kosten. Jüngst gewinnen jedoch die Fragen der Verteilung und Speicherung von regenerativ erzeugter Energie an Bedeutung. Mit gutem Grund, denn ein erfolgreiches Gelingen der Energiewende ist von dem Dreiklang Erzeugung, Verteilung und Speicherung der regenerativen Energie abhängig.
Die Menschen in Deutschland sind der Energiewende sehr positiv gegenüber eingestellt, wie Umfragen belegen. Dennoch haben viele die Befürchtung, dass die regenerativen Energien nicht eine ausreichende Stabilität in der Versorgungssicherheit herstellen können. Aus diesem Grund wird darauf beharrt, weiterhin konventionelle Kraftwerke mit den Energieträgern Kohle, Öl und Gas oder sogar Atomstrom zu nutzen. Sie sollen als Rückhalt dienen, um mögliche Unsicherheitsfaktoren zu umgehen. Doch eine Energiewende, die im Notfall immer noch auf die konventionellen Energieträger setzt, ist keine echte Energiewende. Deshalb ist es unabdingbar nicht nur an der Stellschraube Erzeugung von Energie aus regenerativen Energiequellen zu drehen, sondern genauso auch an den Stellschrauben Speicherung und Verteilung.
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Beim Thema Netzausbau gibt es inzwischen Fortschritte. So ist im Juli dieses Jahres ein Gesetz in Kraft getreten, welches den Bedarf für den Ausbau regeln soll. Zudem wird an Verfahren gearbeitet, wie ein Netzausbau systematisch vonstatten gehen kann. Beispielsweise hat hier ein Projektteam der Agora Energiewende gemeinsam mit dem auf Stromnetze spezialisierten Beratungsunternehmen BET Aachen eine Evaluierung des neuen Planungsverfahrens vorgenommen und einen Methodenvorschlag erarbeitet, wie die Netzplanung weiter verbessert werden kann. Ziel ist, "ein Stromnetz für die Energiewende zu erarbeiten, das einerseits robust ist mit Blick auf mögliche künftige Entwicklungen, andererseits aber auch alle wirtschaftlich vernünftigen Elemente der Netzminimierung konsequent ausschöpft." Der Methodenvorschlag wurde rechnerisch getestet und seine Anwendbarkeit illustriert.
Beim Thema Energiespeicher sind ebenso Fortschritte zu verzeichnen. So wurde Anfang September von der WEMAG AG in Schwerin und der Younicos GmbH, einem Berliner Start-Up, einer der größten Batteriespeicherkraftwerke in Europa in West-Mecklenburg eingeweiht. Der 5 MW-Lithium-Ionen-Batteriepark dient dem Ausgleich kurzfristiger Netzschwankungen und trägt damit zur Netzstabilität bei. 2014 geht der Batteriepark ans Netz.
Für die Speicherung der regenerativen Energien stehen weitere Lösungen parat. Sie befinden sich alle in einem unterschiedlichen Entwicklungsstadium. Unterschieden werden können im Rahmen von elektrischen Energiespeichersystemen (EESS) mechanische Speicherlösungen, wie beispielsweise Pumspeicherkraftwerke (PHS), Druckluftspeicherkfraftwerke (CAES) und Schwungmassenspeicherkfraftwerke (FES). Weitere elektrische Speicherlösungen basieren auf elektrochemischen und chemischen Lösungen, wie beispielsweise Sekundärbatterien, Flow-Batterien oder Wasserstoff. Zudem gibt es elektrische Lösungen, wie zum Beispiel Doppelschichtkondensatoren und Supraleitende Spulen oder thermische Lösungen, wie sensible Wärmespeicher.
All diese Technologien leisten einen Beitrag zur Herstellung der Systemstabilität. Durch die Bereitstellung von sogenannten Systemdienstleistungen im Stromversorgungssystem wird ein zuverlässiger Netzbetrieb sichergestellt. Zu den Systemdienstleistungen zählen beispielsweise die Spannungserhaltung, der Versorgungswiederaufbau und das Netzengpassmanagement. Bereits heute erfüllen Wind-, Solar- und Biogasanlagen die technischen Voraussetzungen, um die sogenannten Systemdienstleistungen zu erbringen.[2]
Die Herausforderung hier sind weniger die Techniken an sich, sondern ihre Marktintegration. Laut Prof. Eicke R. Weber, dem Präsidenten des Bundesverbandes Energiespeicher (BVES), muss noch viel an einem "durchdachten Marktdesign" gearbeitet werden. Nicht nur auf die Forschung und Entwicklung käme es an, sondern ebenso auf die Integration der Techniken in den Energiemarkt. Das derzeitige "Design des Strommarktes" verhindert, nach Prof. Weber "ein tragfähiges Geschäftsmodell für Speicher". Gleichzeitig müssten jedoch auch die Effizienz der Techniken erhöht und die Kosten weiter gesenkt werden.[3]
Was die Frage der zukünftigen Entwicklung der Energiespeicher angeht, sind sich die Experten einig: All die benannten Lösungen sind nötig, um ein effizientes Energiespeichersystem auf die Beine zu stellen.[4] Im Moment lässt sich kaum abschätzen, in welchem dieser Lösungen das größte Potenzial steckt. Zudem hängt viel davon ab, wie sich im Einzelnen die Technologien zur Erzeugung des Stroms am Markt entwickeln werden. Letztendlich sind die Speichertechnologien an den Energiemarkt gekoppelt und stehen nicht isoliert im Raum.
Als Fazit in Bezug auf die Energiewende steht fest, dass ein Ineinandergreifen verschiedener Konzepte und Technologien nötig ist, ebenso wie die Schaffung eines passenden regulativen Rahmens. Hier muss an vielen Stellen weiter gefeilt werden. Am Ende kommt es auf das Zusammenspiel der einzelnen Lösungen an. Fest steht, nur der Dreiklang Erzeugung, Verteilung und Speicherung wird den Erfolg der Energiewende besiegeln.
Quellen
[1] http://www.wemag.com/ueber_die_wemag/presse/pressemeldungen/2013/04_29_younicos-Batteriespeicher-Schwerin.html
[2] http://www.e21.info / Ausgabe Thema: Speicher - Innovationen für flexible Energieflüsse
[3][4] vgl. [3] (S.28-30)
Hinweis: Next Kraftwerke übernimmt keine Gewähr für die Vollständigkeit, Richtigkeit und Aktualität der Angaben. Der vorliegende Beitrag dient lediglich der Information und ersetzt keine individuelle Rechtsberatung.
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