Strom in grossen Mengen speichern
Elektrizität lässt sich nur schwer in grossen Mengen speichern. Das muss sich aufgrund der Energiewende ändern.
Text — Raphael Hegglin
Photovoltaik und Windkraft ersetzen zunehmend Energieträger wie fossile Brennstoffe oder das Uran für Kernkraftwerke. Der Vorteil dieser Energieträger liegt jedoch darin, dass in ihnen Energie solange gespeichert ist, bis man sie braucht und freisetzt. Solarzellen und Windräder hingegen können keine Energie bzw. keinen Strom speichern.
Mit der Energiewende muss es daher gelingen, Stromspeicher mit grosser Kapazität zu realisieren. Noch ist man davon weit entfernt: Europas Batteriespeicher nehmen heute etwa so viel Strom auf, wie europaweit in anderthalb Minuten produziert wird (NZZ vom 18.05.22). Bis 2030 soll sich die Kapazität verzehnfachen – und bleibt dennoch ein Tropfen auf den heissen Stein.
WASSERKRAFT LÄSST SICH SPEICHERN
Ideen für Stromspeichersysteme gibt es zahlreiche. Sie reichen von riesigen Batterien über im Erdboden versenkte Drucklufttanks hin zu Schwungradspeichern, in denen überschüssiger Strom mittels Drehbewegung von Schwungrädern gespeichert wird. Welche dieser Systeme sich dereinst durchsetzen, ist heute schwer abschätzbar.
Pumpspeicherkraftwerke funktionieren hingegen schon heute. Sie pumpen mit überschüssigem Strom Wasser zurück in einen Stausee, um damit bei Bedarf wieder Strom zu produzieren. Verloren gehen dabei lediglich 15 bis 25 % des aufgewendeten Stromes. Bis ins Jahr 2025 soll sich die Energiekapazität der Schweizer Pumpspeicher um das Sechsfache auf 200 GWh (0,2 TWh) erhöhen.
INFO
WASSERSTOFF: ENERGIETRÄGER DER ZUKUNFT
H2O: Unser Wasser besteht aus den Elementen Wasserstoff (H) Sauerstoff (O). Mit Strom lässt es sich in diese aufspalten, von Interesse ist dabei vor allem der so gewonnene Wasserstoff. Er ist ein umweltfreundlicher, vielseitig einsetzbarer Energieträger, der sich in grossen Mengen und über lange Zeit lagern lässt. Mit Wasserstoff lässt sich Wärme und Bewegungsenergie (Verbrennungsmotor) erzeugen oder wieder Strom zurückgewinnen, zum Beispiel in einer Brennstoffzelle. Als «Abfallprodukt» entsteht nur Wasser.
Die Sache hat momentan einen Haken: Der Gesamtwirkungsgrad des Verfahrens liegt bei unter 40 %, über die Hälfte des überschüssigen Stroms geht bei diesem Prozess also verloren. Damit Wasserstoff unsere fossilen Energieträger ersetzen kann, sind daher – zusätzlich zum ohnehin steigenden Strombedarf – sehr grosse Mengen an Strom erforderlich. Diese sind heute nicht verfügbar. Es gibt jedoch Pläne, in Wüstengebieten mittels riesiger Photovoltaikanlagen Wasserstoff zu produzieren, um ihn von dort in die Welt zu exportieren.
