Der Ausbau erneuerbarer Energien ist eine der zentralen Maßnahmen, um den Klimaschutz zu erreichen. Die nachhaltigen Energieträger Photovoltaik und Windenergie sollen langfristig fossile Energieträger ersetzen. Dabei ist die ineinandergreifende Stromproduktion eine Herausforderung. Denn Sonnen- und Windenergie stehen nicht kontinuierlich zur Verfügung, sondern sind stark wetter- und tageszeitabhängig.
Um diese Schwankungen auszugleichen, gewinnen Energiespeicher immer mehr an Bedeutung. Denn in der dezentralen Stromversorgung sind Batteriesysteme gerade wichtig, erzeugten Strom speicherbar zu machen und später zu nutzen.
Schwierigkeiten bei der erneuerbaren Stromproduktion
Zudem produzieren erneuerbare Energien häufig dann Strom, wenn der Verbrauch im eigenen Haushalt oder im Stromnetz selbst relativ gering ist. So liefern etwa Photovoltaikanlagen in der Mittagszeit besonders viel Energie. Allerdings liegt der Strombedarf der meisten Haushalte eher am Morgen oder am Abend.
Diese zeitliche Differenz führt dazu, dass ein gewisser Teil der produzierten Energie dann ins öffentliche Netz eingespeist werden muss. Und auch wenn der überschüssige Strom dort verbraucht werden kann, schaffen wir damit neue Probleme für die Stabilität des Stromnetzes. Denn die Stromnetze müssen ständig im Gleichgewicht zwischen Erzeugung und Verbrauch gehalten werden.
Energiespeicher können dazu dienen, diese Schwankungen auszugleichen. Sie nehmen den überschüssigen Strom auf und geben ihn bei Bedarf wieder ab.
Stromspeicher – der neue Baustein der Energiewende
Zunehmend werden dezentrale Energiespeicher in Privathaushalten installiert. In Verbindung mit Photovoltaikanlagen steigern sie den Anteil des selbst genutzten Stroms erheblich. Ohne Speicher liegt der Eigenverbrauch nur bei etwa 20 bis 40 Prozent der möglichen erzeugten Energie.
Mit geeigneten Batterien für PV Anlagen kann dieser Anteil deutlich gesteigert werden. Der tagsüber erzeugte Solarstrom wird gespeichert und steht abends oder nachts zur Verfügung.
Moderne Batteriesysteme arbeiten meist mit Lithium-Ionen-Technologie. Diese Batterien besitzen hohe Wirkungsgrade, lange Lebensdauer und geringe Baugröße. Viele Systeme schaffen Wirkungsgrade über 90 Prozent.
Beitrag zu stabilen Netzen
Neben dem Nutzen für die einzelnen Haushalte können sich Stromspeicher auch positiv auf die Stromnetze auswirken. Wenn nämlich viele Haushalte ihre überschüssige Solarenergie zunächst lokal speichern, verringert sich die Einspeisung in das öffentliche Netz.
So lassen sich sogenannte Lastspitzen vermeiden. In Regionen mit vielen Photovoltaikanlagen kann es bei gleichzeitiger Einspeisung vieler Anlagen zu Netzengpässen kommen. Dezentrale Speicher schütten hier die Nutzung der Energie aus und verringern so die Belastungen. Das führt zu einer weiteren Flexibilisierung des Energiesystems. In Zukunft können viele kleine Speicher auch zu virtuellen Kraftwerken zusammengeschaltet werden, die einen zusätzlichen Puffer im Stromnetz bilden.
Klimaschutz durch lokalen Verbrauch
Die Nutzung von Stromspeichern unterstützt auch die klimafreundliche Nutzung von erneuerbaren Energien. Je mehr Solarstrom direkt im eigenen Haushalt verbraucht wird, desto weniger Strom muss aus konventionellen Kraftwerken bezogen werden.
Indirekt sinken damit auch die CO₂-Emissionen, die mit der Stromproduktion verbunden sind. Zusammen mit weiteren Technologien wie Wärmepumpen oder Elektrofahrzeugen entsteht so ein integriertes Energiesystem auf Haushaltsebene. Auch sogenannte Energiemanagementsysteme werden in diesem Zusammenhang immer wichtiger. Sie steuern automatisch, wann Strom gespeichert, verbraucht oder ins Netz eingespeist wird.
Technologische Entwicklung und Zukunftsperspektiven
Die technologische Entwicklung der Batteriespeicher ist nicht abgeschlossen. Verbesserungen in der Zellchemie, in den Produktionsverfahren oder in den Recyclingprozessen sorgen für immer effizientere und langlebigere Systeme. Gleichzeitig sinken seit Jahren die Kosten für Batteriespeicher. Dies geschieht nicht ohne Grund. Mit steigenden Produktionszahlen und innovativen Entwicklungen werden Batteriespeicher günstiger.
Für die Energiewende bedeutet dies, dass dezentrale Energiespeicher zusehends zum festen Bestandteil moderner Energiesysteme werden. Sie helfen mit, viele erneuerbare Energien besser im System zu integrieren und Stromproduktion und Stromverbrauch flexibler zusammenzubringen.
