Ohne Speicher keine Energiewende: Neue Technologien für mehr Versorgungssicherheit
Erneuerbare Energien wie Wind- und Solarenergie speisen Strom nicht konstant ein – sie sind witterungsabhängig. Um eine verlässliche Versorgung sicherzustellen, sind Speicherlösungen unverzichtbar. Sie gleichen Erzeugungsschwankungen aus und sorgen dafür, dass Energie bedarfsgerecht zur Verfügung steht. Nur durch geeignete Speicher kann Versorgungssicherheit gewährleistet und die Integration erneuerbarer Energien ins Energiesystem langfristig wirtschaftlich umgesetzt werden.
ALTUS entwickelt Projekte, die moderne Speichertechnologien gezielt in Wind- und Photovoltaikanlagen integrieren. Durch die Kombination aus Erzeugung, Speicherung und intelligenter Steuerung trägt das Unternehmen maßgeblich dazu bei, Versorgungssicherheit und Netzstabilität zu erhöhen.
Speichertechnologien im Überblick
Grundsätzlich werden Speichertechnologien nach der Art ihrer gespeicherten Energie unterschieden:
- Mechanische Speicher: Umwandlung elektrischer Energie in potenzielle oder kinetische Energie (z. B. Pumpspeicher, Schwungradspeicher)
- Elektrochemische Speicher: Speicherung über chemische Reaktionen (z. B. Lithium-Ionen- oder Redox-Flow-Batterien)
- Thermische Speicher: Speicherung in Form von Wärme oder Kälte (z. B. Warmwasserspeicher, Salzspeicher)
- Elektrische Speicher: Speicherung elektrischer Energie in Kondensatoren oder supraleitenden Spulen
- Sektorübergreifende Speicher: Umwandlung von Strom in andere Energieformen, z. B. Gas oder Wärme (Power-to-X-Verfahren)
Im Folgenden finden Sie eine Auswahl der derzeit wichtigsten Speichertechnologien und ihrer Einsatzfelder:
Weitere Themen
- Wie sicher ist die Energieversorgung mit Erneuerbaren Energien?
- Power-to-X: Wie können Erneuerbare Energien vielseitig genutzt werden?
- Was ist Power-to-Gas und wie funktioniert es?
- Was sind die Vorteile eines stabilen Energiemixes mit erneuerbaren Energien?
- Welche Herausforderungen gibt es bei der Speicherung erneuerbarer Energien?
- Welche Rolle spielen Wasserstoff und Brennstoffzellen in der Energiewende?
- Sektorkopplung in der Praxis: Diese Technologien verbinden Strom, Wärme und Mobilität
- Wie kann Deutschland unabhängig von fossilen Brennstoffen werden?
1. Pumpspeicherkraftwerke (mechanische Speicher)
Pumpspeicherkraftwerke haben aktuell noch den größten Anteil an der installierten Kapazität der Energiespeicher. Sie nutzen elektrische Energie, um Wasser in ein höher gelegenes Becken zu pumpen. Wird Energie benötigt, fließt das Wasser zurück und treibt Turbinen zur Stromerzeugung an.
Vorteile:
- sehr hohe Speicherkapazität
- bewährte Technologie mit langen Betriebszeiten
- ideal für netzdienliche Anwendungen und Lastmanagement
2. Lithium-Ionen-Batteriespeicher (elektrochemisch)
Lithium-Ionen-Batterien sind derzeit die am weitesten verbreitete Speichertechnologie. Sie wandeln überschüssigen Strom in einem elektrochemischen Prozess in chemisch gebundene Energie um.
Einsatzbereiche:
- kurzfristige Anwendungen in Haushalten, Gewerbebetrieben und für Netzdienstleistungen
- Kombination mit PV-Anlagen zur Erhöhung des Eigenverbrauchs und Verschiebung der Erzeugungsspitzen
- mobile Anwendungen (z. B. Elektromobilität)
Vorteile:
- hohe Effizienz und Reaktionsgeschwindigkeit
- ausgereifte Technologie
3. Redox-Flow-Batterien (elektrochemisch)
Redox-Flow-Batterien sind eine spezielle Form elektrochemischer Speicher. Sie basieren auf flüssigen Elektrolyten, die getrennt in Tanks gespeichert werden. Sie ermöglichen:
- eine getrennte Skalierung von Leistung und Kapazität
- hohe Zyklenfestigkeit
- Einsatz im industriellen Maßstab oder bei netzdienlichen Anwendungen
Ihr modularer Aufbau macht sie besonders für größere Energiemengen attraktiv.
4. Thermische Speicher
Thermische Speicher speichern Energie in Form von Wärme, z. B. in Wasser, Salz oder Öl. Sie werden eingesetzt in:
- Fernwärmenetzen
- Industrieprozessen
- Solarthermieanlagen und Power-to-Heat-Konzepten
Sie sind technisch, robust und ermöglichen eine vergleichsweise kostengünstige Langzeitspeicherung.
5. Schwungradspeicher (mechanisch)
Schwungradspeicher nutzen rotierende Massen zur kurzfristigen Energiespeicherung. Sie sind geeignet für:
- sehr schnelle Lade- und Entladeprozesse
- Netzstabilisierung durch Frequenzregelung
- Anwendungen mit hoher Zyklenzahl
Ihre hohe Reaktionsgeschwindigkeit macht sie besonders für netzdienliche Aufgaben interessant.
Schwungradspeicher erzeugen kinetische Energie. Daneben erzeugen Pumpspeicherkraftwerke, die auch als „Wasser-Akku“ bezeichnet werden, durch das Pumpen von Wasser in verschiedene Becken (vom unteren ins obere Becken und wieder zurück) Energie, die als Lageenergie gespeichert wird.
6. Power-to-Gas (sektorübergreifend)
Power-to-Gas-Technologien wandeln Strom in gasförmige Energieträger um, insbesondere:
- Wasserstoff, der in Druckbehältern oder Salzkavernen gespeichert wird
- Synthetisches Methan, das ins vorhandene Gasnetz eingespeist werden kann.
Diese Speicherform eignet sich für die saisonale Speicherung großer Energiemengen und perspektivisch für die Kopplung von Strom- und Gassektor.
Power to Gas stellt eines vieler Beispiele für die Speicherung mittels Sektorkopplung dar.
Einsatzfelder moderner Speicherlösungen
| Einsatzfeld | Geeignete Speichertechnologien |
| Haushalte & Gewerbe | Batteriespeicher, kleine thermische Speicher |
| Industrie & Versorgung | Batteriespeicher (auch Redox-Flow), Wasserstoff, große thermische Speicher |
| Netzdienliche Anwendungen | Schwungradspeicher, Pumpspeicherkraftwerke, Großbatteriespeicher |
| Co-Location (z. B. mit PV/Wind) | Batteriespeicher oder Wasserstofflösungen am Erzeugerstandort |
| Saisonale Speicherung | Wasserstoff in Kavernen, thermische Großspeicher |
ALTUS gestaltet im Geschäftsbereich „Neue Technologien“ die Energieversorgung von morgen: mit Speichern, Wasserstoff und digitalen Systemen.
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