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Forschungsinitiative: Deutschland sucht den Superspeicher

Alle Zeichen stehen auf erneuerbare Energie. Doch noch steht Deutschland vor einem Problem: Es fehlen entsprechende Speicher. Die Bundesregierung hat nun eine Forschungsoffensive gestartet.

Von Nikolai Fichtner

Wirtschafts-, Umwelt- und Forschungsministerium haben sich auf eine gemeinsame "Förderinitiative Energiespeicher" verständigt, die der FTD vorliegt. Bewerben können sich Unternehmen und Wissenschaftler mit Forschungsprojekten und Demonstrationsanlagen zur Energiespeicherung. Die Regierung stellt nach bisherigen Planungen 200 Mio. Euro dafür bereit. Nach Ablauf des Atomkraft-Moratoriums Mitte Juni könnten die Mittel bei Bedarf noch aufgestockt werden.

Der Mangel an Energiespeichern ist die größte technologische Hürde für den Aufbau einer erneuerbaren Energieversorgung. Anders als bei herkömmlichen Kraftwerken schwankt die Stromerzeugung von Wind- und Solaranlagen je nach Wetter. Eine stabile und effiziente Versorgung ist daher nur möglich, wenn überschüssiger Windstrom bei Sturm gespeichert und bei Flaute wieder eingespeist wird. Marktreif ist bislang nur die Pumpspeichertechnologie.

"Wir wollen den Umbau der Energieversorgung beschleunigen. Auf diesem Weg ist die Entwicklung neuer Speichertechnologien ein Meilenstein", sagte Forschungsministerin Annette Schavan (CDU) der FTD. "Wir brauchen unbedingt technologische Durchbrüche in diesem Feld." Gelingen könne diese Aufgabe nur, wenn man alle technischen Optionen verfolge. So soll keine Technologie von der Forschungsoffensive ausgeschlossen werden.

Forschung ohne Lobbying


Allerdings nennt das Regierungspapier einige vorrangige Projekte: So soll erforscht werden, wie man günstigere und effizientere Großbatterien herstellen kann. Für Pumpspeicherwerke, die bislang natürliche Höhenunterschiede erfordern, werden neue Konzepte gesucht. Eine Idee ist, Wasser nicht zwischen oberirdischen Becken am Berg, sondern zwischen unterirdischen Stollen laufen zu lassen. Eine zentrale Rolle spielt auch die Idee, Strom per Elektrolyse in Wasserstoff und später in Methan umzuwandeln, das sich leicht speichern und anschließend verbrennen ließe.

Die Forschungspolitiker in der Unionsfraktion wollen noch weiter gehen und auch die Forschungslandschaft selbst umbauen. In ihrem "Masterplan Energieforschung", der der FTD vorliegt, monieren sie, dass glaubwürdige und unabhängige Institutionen in Deutschland fehlten. Die Forschung werde dominiert von Einzelgutachten, die je nach Auftraggeber zu teils widersprüchlichen Aussagen kommen. Die Politiker fordern nun ein neues "Wissensforum Energie", das "frei von jedem Anschein des Lobbyings" energiewissenschaftliches Know-how bündelt, aufbereitet und Politik und Öffentlichkeit zur Verfügung stellt. Als Träger des Forums schlagen sie die wissenschaftlichen Akademien vor.

Großbatterien

Potenzial
Für die kurzfristige Speicherung von teurem Strom auf kleinen Inseln sind Großbatterien heute schon marktreif. Deutsche Haushalte könnten den Solarstrom vom Dach in Lithium-Batterien für den Eigenbedarf selbst speichern und so die Netze entlasten.

Forschungsbedarf


Die elektrochemische Batterieforschung wurde in Deutschland lange vernachlässigt. Jetzt muss der Vorsprung asiatischer und amerikanischer Unternehmen schnell aufgeholt werden. Die wichtigsten Herausforderungen sind, die Produktionskosten zu senken und mehr Strom auf weniger Platz zu speichern.

Druckluftspeicher

Potenzial
In Deutschland gibt es bislang einen Druckluftspeicher in der Nähe von Oldenburg. Überschüssiger Strom wird genutzt, um Luft in 600 Meter tiefe Salzkavernen zu pressen. Bei Bedarf treibt die Druckluft eine Turbine an, die über einen Generator Strom erzeugt.

Forschungsbedarf


Der Wirkungsgrad ist mit weniger als 50 Prozent vergleichsweise gering. Auf 70 Prozent erhöht werden könnte er, wenn man auch die Wärme, die beim Komprimieren der Luft entsteht, zur Stromerzeugung nutzt. RWE will dieses Verfahren mit einer Demonstrationsanlage in Sachsen-Anhalt ab 2013 testen.

Wasserstoff und Methan

Potenzial
Im brandenburgischen Prenzlau entsteht gerade ein Hybridkraftwerk, das überschüssigen Windstrom zur Erzeugung von Wasserstoff verwendet. Bei Bedarf treibt der Wasserstoff dann gemischt mit Biogas ein Blockheizkraftwerk an.

Forschungsbedarf


Noch raffinierter ist ein Projekt des Kasseler Fraunhofer-Instituts: Wasserstoff wird mit Kohlendioxid zu Methan verarbeitet und in das bestehende Gasnetz eingespeist - ein nahezu unbegrenzter Speicher. Noch sind die Anlagen teuer und die Effizienz gering. Aber nach 2030 könnte das "Windgas" die Lösung sein.

Supraleitende Spulen

Potenzial
Theoretisch sehr vielversprechend ist die Idee, überschüssigen Strom in einem Magnetfeld zu lagern. Gleichstrom kreist in supraleitenden Spulen so lange wie nötig, ohne dabei an Energie zu verlieren. Der Haken daran ist, dass die Supraleiter auf eine Temperatur von weit unter minus 200 Grad gekühlt werden müssen - was sehr energieintensiv und wartungsaufwendig ist.

Forschungsbedarf


Forscher arbeiten derzeit vor allem daran, neue supraleitende Materialien zu finden, die weniger stark gekühlt werden müssen. Nur so ließen sich die Speicher auch jenseits von Laboren einsetzen.

Gefunden in der Onlineausgabe der "Financial Times Deutschland"

FTD