Stromspeicherung Noch dieses Jahr soll im Bodensee eine hohle Betonkugel versenkt werden

Das Batteriekraftwerk soll die Netzfrequenz stabilisieren. Weicht diese von den üblichen 50 Hertz ab, reagiert die Anlage automatisch und in Millisekunden: Sie speichert Strom oder gibt ihn wieder ab ins Netz. Noch ist die Pufferwirkung der fünf-Megawatt-Anlage allein wegen ihrer Größe nur gering. Philip Hiersemenzel, Sprecher des Berliner Unternehmens Younicos, das das Batteriekraftwerk gebaut hat, vergleicht die Anlage denn auch eher mit den ersten Solar- oder Windanlagen: "Wir haben den Beweis erbracht, dass es geht." Der Markt für stationäre Batterien müsse aber erst noch entstehen, räumt er ein.

Etwa hundert solcher Anlagen könnten aber erste konventionelle Kraftwerke zur Netzstabilisierung überflüssig machen. Inzwischen hat die Wemag, die das 6,7-Millionen Euro teure Kraftwerk betreibt, Nachahmer gefunden: In Deutschland sind derzeit Batteriekraftwerke mit einer Leistung von mehr als 200 Megawatt in Planung, Bau oder Betrieb.

Wenn Wind- oder Solaranlagen allerdings einen ganzen Tag lang keinen Strom produzieren, kommen auch die Batterien an ihre Grenzen. Dann braucht es Pumpspeicherkraftwerke, in denen mit überschüssigem Strom Wasser in ein Staubecken gepumpt wird, von wo es wieder ins Tal fallen kann. In Deutschland sind derzeit mehr als 40 solcher Anlagen am Netz, insgesamt haben sie eine Speicherleistung von etwa sieben Gigawatt. Einer Studie des Fraunhofer Instituts für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) zufolge liegt das Potenzial für Deutschland beim Fünf- bis Achtfachen.

Das Problem: Pumpspeicher lohnen sich derzeit nicht, wie sich etwa am Milliardenprojekt Atdorf zeigt. Es liegt momentan auf Eis. Die gespeicherte elektrische Energie aus Pumpspeichern erzielt derzeit an der Strombörse kaum noch Erlöse, da dort zu viel billiger Strom angeboten wird. "Die Krise wird sobald nicht vorbei sein, weil die Konkurrenz der Batteriespeicher stärker wird", vermutet Michael Sterner.

Speicher voll

2020 sollen erneuerbare Energien 35 Prozent des Stromverbrauchs decken. Bessere Netze allein reichen dann nicht mehr aus; neue Speicher müssen geschaffen werden. Bislang jedoch sind alle bekannten Technologien noch nicht ausgereift, um über längere Zeit Blackouts zu verhindern. Marlene Weiss mehr ...

Pumpspeicher haben auch ein Imageproblem: Sie nehmen ganze Landstriche in Beschlag und ihr Bau belastet die Umwelt. An Ideen, diese Probleme zu umgehen, mangelt es nicht. So soll noch dieses Jahr im Bodensee eine hohle Betonkugel versenkt werden, die sich per Ventil an der Oberseite öffnen lässt. Wegen des Unterdrucks strömt Wasser hinein und treibt eine Pumpturbine an, die elektrische Energie erzeugt. Gibt es Stromüberschuss, drückt die Pumpe mit einer Leistung von fünf Megawatt das Wasser gegen die Wassersäule wieder hinaus.

Weiter vorangeschritten ist die Idee, die Pumpspeicher-Technologie mit der von Windrädern zu kombinieren - und so einige der Nachteile der Pumpspeicher wettzumachen. Auf dem Höhenzug der Limpurger Berge im Schwäbisch-Fränkischen Wald bei Gaildorf entsteht solch eine Anlage. Aus dem Becken im Tal drückt eine Pumpe bis zu 160 Millionen Liter Wasser 200 Meter den Berg hinauf. Nur landet das Wasser nicht wie bei normalen Pumpspeicherkraftwerken in einem großen Oberbecken, sondern in vier kleineren Becken, die zugleich das Fundament für die Windanlagen bilden.

Der Ansatz verspricht platzsparender zu sein und die Umwelt weniger stark zu belasten, da keine Tunnel gegraben werden müssen. Schon 2017 soll die Anlage in Betrieb geben - nach zwei Jahren Bauzeit. Üblich bei Pumpspeichern sind sonst zehn Jahre. Die Anlage soll sich auch deutlich schneller regeln lassen als große Pumpspeicher: Innerhalb von 30 Sekunden lässt sie sich anfahren. Allerdings ist die Leistung von 16 Megawatt und die Speicherkapazität von 70 Megawattstunden vergleichsweise klein. Deshalb denkt Projektleiter Gerhard Ihle von der Naturstromspeicher GmbH schon an den nächsten Schritt: Er will in deutschen Mittelgebirgen pro Jahr fünf neue Anlagen dieser Bauart errichten.

Decken die erneuerbaren Energien in Deutschland eines Tages drei Viertel des Energiemixes, wie in den Plänen für die Energiewende vorgesehen, benötigt man Speicher, die nicht nur für Stunden oder Tage, sondern über Wochen und Monate Energie vorhalten können. Diesen Part sollen die Power-to-Gas-Anlagen übernehmen. Neben der in Allendorf sind über die ganze Republik zwei Dutzend Pilotprojekte verteilt. Die meisten produzieren Wasserstoff, eines Diesel und ein paar Methan. Vielerorts benötigt man dafür allerdings Drücke und Temperaturen von Hunderten Grad. All das kostet Energie und Geld.

Deshalb setzt der Allendorfer Projektleiter Thomas Heller auf die Archaeen. Die Mikroorganismen wandeln Wasserstoff und Kohlenstoff bereits bei 70 Grad in Methan um. Zwar produzieren Anlagen wie die in Hessen nur vergleichsweise kleine Mengen an Gas, dafür können sie per Ventil jederzeit an- oder abgeschaltet werden. Die kleinen Anlagen ließen sich an viele der 7000 deutschen Biogasanlagen anschließen. "In einem dezentralen Energiesystem ergeben dezentrale Speicher mehr Sinn", sagt Heller. Zu Gesicht bekommt er die Archaeen übrigens nur auf seinem Bildschirm. Will er Temperatur, Druck oder pH-Wert in dem Tank regeln, kann er das von seinem Büro im etwa 400 Kilometer entfernten oberpfälzischen Schwandorf aus machen. Aus Hellers Sicht ist das ein großer Sprung für die Speicher-Technologie. Insbesondere wenn man bedenkt, dass das Verfahren vor drei Jahren noch in Reagenzgläsern erprobt wurde.

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