Energiespeicherung

Nach Angaben der Energy Storage Association entwickelte der Chemiker M. Stanley Whittingham in den 1970er Jahren das Konzept der Lithium-Ionen-Batterien.
1991 stellten Sony und Asahi Kasei die ersten kommerziellen Akkus dieser Art her. Die ersten Akkus kamen im Bereich Verbraucherelektronik – z. B. in Mobiltelefonen – zum Einsatz. Aufbauend auf dem Erfolg und der erwiesenen Zuverlässigkeit dieser Lithium-Ionen-Akkus haben zahlreiche Unternehmen mittlerweile größerformatige Zellen für den Einsatz in Energiespeichersystemen entwickelt. Akkus werden verwendet, um elektrische Energie zu speichern, wenn ein Stromüberschuss erzeugt wird, und um Strom in das Netz abzugeben, wenn er am dringendsten benötigt wird. Ermöglicht wurde diese Entwicklung durch die rasanten Fortschritte in der Akkutechnologie, die auf der weit verbreiteten Nutzung von Mobiltelefonen, Laptops und Elektrofahrzeugen beruhen.
Neben Lithium-Ionen-Akkus gibt es inzwischen eine Vielzahl weiterer vielversprechender Energiespeichertechnologien. Flussbatterien, mechanische und thermische Speicher, Wasserkraftanlagen und Druckluftspeicherkraftwerke sind allesamt Alternativen mit individuellen Vor- und Nachteilen.
Das britische Forschungs- und Beratungsunternehmen Wood Mackenzie prognostiziert, dass bis 2031 weltweit 500 GW an netzgekoppelten Speichersystemen in Betrieb sein werden., was auf einen tiefgreifenden Wandel in der Netzverwaltung hindeutet.
Ähnlich wie bei den erneuerbaren Energien, deren Wachstum weiter vorangetrieben wird, sind auch bei den meisten der in neuen Speichersystemen eingesetzten Akkus die Preise gefallen. Dadurch können Energiespeichersysteme über die Einbindung der erneuerbaren Energien hinaus in einem viel größeren Umfang in den Netzbetrieb integriert werden.

Funktionsweise

Relativ kleine Batteriezellen, die den in der Unterhaltungselektronik verwendeten kleinen Akkus sehr ähnlich sind, werden in Modulen angeordnet und diese wiederum werden in speziellen Gestellen (Racks) untergebracht. Die Racks befinden sich entweder in eigens zu diesem Zweck angefertigten Containern oder in Gebäuden. Über Wechselrichter, die Gleichstrom in Wechselstrom umwandeln und umgekehrt, werden sie an das Stromnetz angeschlossen. So kann das Speichersystem die gespeicherte Energie je nach Bedarf aufnehmen bzw. abgeben.

Ist diese Technologie sicher?

Ja. Dank der Fortschritte in der Technologie und bei den verwendeten Materialien konnten die Zuverlässigkeit, die Leistungsfähigkeit und die Energiedichte moderner Akkusysteme erheblich gesteigert werden. Gleichzeitig wurden die Kosten durch Skaleneffekte drastisch gesenkt. Um eine dauerhafte Nutzung von Energiespeichern zu erreichen, ist Sicherheit das A und O: Alle Energiespeicherprojekte müssen daher mit regelkonformen Betriebs- und Verwaltungsprotokollen ausgestattet sein. Diese sorgen dafür, dass sämtliche Bereiche tagtäglich rund um die Uhr mit mehreren Redundanzstufen überwacht werden. Die Einhaltung aller vorgeschriebenen Brandschutzanforderungen und -zertifizierungen gewährleistet.