Stromspeicher für die Speicherung von erzeugtem Strom

Auf die eigene Stromnutzung und die Verfügbarkeit der Energie wirken mehrere Faktoren ein, welche man teilweise selber beeinflussen kann, diesen mitunter aber auch machtlos gegenübersteht. Stromspeicher geben deshalb zusätzliche Sicherheit, indem diese den Strom für einen bestimmten Zeitraum und eine spätere Nutzung konservieren. Auch wenn Strom mit Recht den Ruf als "schwer speicherbar" inne hat, existieren dennoch einige Optionen, die für Privatpersonen und Gewerbe gleichermaßen infrage kommen.

Stromspeicher unterscheiden sich in direkte und indirekte Speicher

Aufgrund der natürlichen Beschaffenheit vom Strom ist es nur ausgesprochen schwierig und kompliziert möglich, diesen in seiner direkten und unmittelbaren Form abzuspeichern. Insgesamt bestehen zum Stand der aktuellen Entwicklung dafür zwei Optionen: die direkte und die indirekte Speicherung.

Direkte Stromspeicherung

Bei der direkten Speicherung erfolgt die Konservierung wahlweise über Spulen oder über hochentwickelte Kondensatoren. Beide Varianten haben aber einen ganz entscheidenden Nachteil. Dieser lässt sie in der Praxis nur zu einer unzulänglichen Option avancieren: sie können Strom lediglich für kurze Zeit speichern. Die maximale Speicherkapazität ist bei beiden Methoden ebenfalls nur gering bemessen. Die Ausnahme bildet der Schwungmasse-Speicher, welcher immerhin 5 MWh konservieren kann. Kondensatoren und Super Caps sind auf 52 kWh begrenzt, während Spulen SMES lediglich 30 kWh abspeichern. Alle diese Optionen verfügen über eine Entladezeit von weniger als einer Sekunde bis hin zu wenigen Minuten. Dadurch sind diese Varianten, gepaart mit der eher überschaubaren Kapazität, bestenfalls als unpraktisch zu bezeichnen. Sie können nicht tatsächlich eingesetzt werden, um beispielsweise auf wandelndes Wetter oder auf die Nachtstunden (bei Photovoltaik) zu reagieren.

Indirekte Stromspeicherung

Häufiger werden in der Praxis deshalb sogenannte indirekte Stromspeicher genutzt. Diese funktionieren im Detail unterschiedlich. Das fundamentale Prinzip bleibt aber immer erhalten. Sie nehmen den erzeugten Strom auf und wandeln diesen schließlich in eine andere Energieform um. Wird der Strom entladen, erfolgt durch den indirekten Stromspeicher eine erneute Umwandlung, mit welcher dieser wieder seinen Ausgangszustand erlangt. Die tatsächliche Kapazität variiert ebenfalls erneut nach der genutzten Methode und dem jeweiligen Stromspeicher selbst.

Vier Batterien liegen auf einem Tisch - Stromspeicher
© M. Schuppich | Fotolia

Übersicht über die indirekten Stromspeicher und ihre Eigenschaften

Ein häufig eingesetztes Gerät ist das Pumpspeicherkraftwerk. Dieses setzt sich aus mehreren Komponenten zusammen. Den Kern bildet ein Wasserspeicher, welcher nach oben versetzt auf einer Anhöhe positioniert wird. Sofern eine kontinuierliche Zufuhr von Strom gewährleistet ist, wird das Wasser in der Anlage nach oben hin zum Wassertank transportiert. Wird zu einem späteren Zeitpunkt Strom benötigt, fließt dieses nach unten wieder ab und erzeugt dadurch Energie - ähnlich wie Wasser auch in der Natur, schlicht durch die Bewegung, Energie erzeugt. Pumpspeicherkraftwerke können eine hohe Kapazität von rund 8,5 GWh erreichen. Sie dienen vor allem zur professionellen Überbrückung von Stromausfällen.

Druckluftspeicher besitzen eine wesentlich geringere Aufnahmefähigkeit

Druckluft- und Schwungmassespeicher sind eine weitere Variante, welche ähnlich den Pumpspeicherkraftwerken funktionieren, sich aber dabei der Luftenergie beziehungsweise der kinetischen Energie bedienen. Auch hier versetzt die bestehende Stromzufuhr den "Rohstoff" in Bewegung, während dieser zu einem späteren Zeitpunkt beliebig abgerufen werden kann, um im Gegenzug auf natürliche Art und Weise wieder Strom zu erzeugen. Druckluftspeicher besitzen eine wesentlich geringere Aufnahmefähigkeit, wobei diese mit rund 580 MWh immer noch recht hoch bemessen ist. Die Entladezeiten, bis der Strom wieder aufgenommen werden muss, variieren zwischen zwei und 24 Stunden. Im Bereich der Stromspeicher stellt das zum aktuellen Zeitpunkt der finanzierbaren und weiter verbreiteten Geräte das Optimum dar.

Der Vollständigkeit wegen sollen hier auch Wasserstoff-Stromspeicher nicht unerwähnt bleiben. Diese befinden sich noch immer in einem absoluten Anfangsstadium ihrer Entwicklung und gelten daher als nicht marktreif. Bei diesen wird der Strom in Wasserstoff umgewandelt, daher auch der Name, aus welchen sich später mithilfe von Brennstoffzellen "frische" Energie gewinnen lässt. Der ganze Prozess ist jedoch, in Anbetracht seines aktuellen Fortschritts, ausgesprochen verlustreich und zudem sehr kostspielig. Daher wird diese Methode in der Praxis noch nicht genutzt.

Der Klassiker der Stromspeicher: Batterien und Akkus

Häufig vergessen oder übersehen, sind Akkus und Batterien ebenfalls Stromspeicher. Sie verfügen aber nur über eine ausgesprochen geringe Kapazität, sind gemessen daran ziemlich teuer und können nicht wirklich genutzt werden, um längere Stromausfälle zu überbrücken. Für kleinere Energiemengen existieren bereits Akkus, die in Verbindung mit einer Photovoltaikanlage zum Einsatz kommen. Während diese zwar funktionieren und eine nette Ergänzung darstellen, um überschüssige Energie bei sonnigem Wetter mittelfristig zu konservieren, können sie keine großen Energiemengen fassen. Wer vollständig auf Solarenergie umsteigen möchte, was nur bei einem geringeren Bedarf möglich ist, kommt an den Akkus für einen autarken Betrieb aber nicht vorbei.

Heizung.de Autor Philipp Hermann

Fazit von Philipp Hermann

Ob und welcher Stromspeicher sich überhaupt für die eigenen Zwecke lohnt, gilt es folglich anhand der anfallenden Investitionskosten und der tatsächlichen Notwendigkeit der Speicherung genau abzuschätzen.

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