Energiespeicher

Strom aus erneuerbaren Energiequellen fliesst nicht immer dann, wenn er gebraucht wird. Er fliesst, wenn die Sonne scheint oder der Wind bläst. Selten stimmen Energiefluss und Energiebedarf überein. Dieser Strom kann ein paar Stunden oder wenige Tage gespeichert werden – dafür gibt es verschiedene Arten von möglichen Stromspeichern. Noch fehlen aber die Lösungen, um grössere Mengen Energie für den Winter zu speichern.

Möchte man Strom direkt speichern, so gibt es zwei Möglichkeiten: Kondensatoren oder Spulen. Beide Stromspeicher haben jedoch den Nachteil, dass sie nur eine geringe Menge an Energie speichern können. Für grössere Strommengen greift man deshalb auf indirekte Stromspeicher zurück. Sie wandeln den Strom in eine andere Energieform um. Eine weitere Energieumwandlung gibt die so gespeicherte Energie dann wieder als Strom frei.

Welche Arten von Stromspeichern für Photovoltaik existieren?

Pumpspeicherkraftwerke als Stromspeicher
Ein Beispiel für einen indirekten Stromspeicher ist das Pumpspeicherkraftwerk. Dessen Herzstück ist ein grosser Wasserspeicher, der sich auf einer Anhöhe befindet. Solange ausreichend Strom vorhanden ist, wird Wasser mit Pumpen den Berg hinauftransportiert. Wird zu einem späteren Zeitpunkt Strom benötigt, läuft das Wasser wieder ab und erzeugt dabei mittels Generatoren die gewünschte Energie. Die verfügbaren Speicherseen sind aber zu klein, um im Sommer gefüllt zu werden und die Schweiz den ganzen Winter zu versorgen.

Batterien und Akkus: altbekannte Stromspeicher, auch für die Photovoltaik
Batterien und Akkus speichern Strom chemisch und sind hinlänglich erprobt. Doch diese Art des indirekten Stromspeichers ist – gemessen an ihren geringen Kapazitäten – vergleichsweise teuer. Bereits heute gibt es einige erprobte Stromspeicher, die für die Verwendung mit Photovoltaik-Anlagen funktional sind. Die meisten jedoch sind nicht für grössere Energiemengen geeignet. Graue Energie und Umweltbelastung bei der Produktion und dem Transport der Speicher müssen miteinberechnet werden, um deren Wirtschaftlichkeit seriös beurteilen zu können.

Solare Warmwasserspeicher
Solare Warmwasserspeicher sorgen dafür, dass auch an bewölkten Tagen ausreichend warmes Wasser zur Verfügung steht. In den Speichern befindet sich Wasser, das eine Rohrschlange durchfliesst. Das Volumen des solaren Warmwasserspeichers sollte das 1,5- bis 2-fache des täglichen Warmwasserverbrauchs umfassen, also etwa 80 bis 100 Liter pro Person. Gängige Speichergrößen liegen zwischen 300 und 500 Litern.

Auch möglich: Wasserstoff als Stromspeicher
Ein weiterer indirekter Stromspeicher entsteht durch die Umwandlung von Strom in Wasserstoff. Mithilfe des Vorgangs der Elektrolyse wird Wasserstoff erzeugt. Möchte man aus diesem Wasserstoff wieder Strom erhalten, so benutzt man dafür Brennstoffzellen. Der ganze Vorgang ist jedoch sehr aufwendig und geht zudem mit hohen Energieverlusten einher.

Gigantisches Konstrukt: Die Staumauer des Pumpspeicherkraftwerks Limmern ist mit 1054 Metern die Längste der Schweiz und auf rund 2500 Metern über Meer die Höchstgelegene Europas.

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