Die Suche nach Speichertechniken ist eines der drängendsten Probleme in der Energiebranche. Vor dem Hintergrund der geplanten Ausweitung der Windenergie gehen Deutschlands führende Energiekonzerne nun neue Wege. Bis zum Jahr 2012 soll ein so genanntes Druckluft-Speicherkraftwerk entstehen – doch zuerst müssen technische Grundfragen geklärt werden.
Eine Industriegasturbine von General Electric: Der Technologieriese will bis 2012 zusammen mit RWE ein Druckluft-Speicherkraftwerk bauen. Foto: dpa
DÜSSELDORF. Die Allianz lässt aufhorchen: Deutschlands größter Stromproduzent RWE kooperiert mit dem Technologieriesen General Electric (GE). Die beiden Unternehmen wollen ein neuartiges Kraftwerk bauen, das Strom über Druckluft in großen Mengen, effizient und für längere Zeit speichern kann. Die Suche nach Speichertechniken ist eines der drängendsten Probleme in der Energiebranche. Hintergrund ist der rasante Ausbau der erneuerbaren Energien – speziell der Windenergie. Die umweltfreundliche Technik hat schließlich einen entscheidenden Nachteil: Der Wind bläst unkontrolliert, die Räder produzieren unregelmäßig und schwer kalkulierbar Strom.
Angebot und Nachfrage lassen sich deshalb nur schwer in Einklang bringen und das Netz nur mit Mühe stabil halten. Bislang müssen die Stromversorger zum einen konventionelle Kraftwerke vorhalten, um Lücken zu schließen, wenn plötzlich Flaute herrscht. Zum anderen müssen sie in windstarken Zeiten auch Grundlastkraftwerke, die vergleichsweise günstig Strom produzieren – wenn sie erst einmal am Netz sind – abschalten, um Stromspitzen aus der Windkraft abfangen zu können.
Infografik: Energiespeicher für Windkraft.
„Bisher war das Problem beherrschbar, mit dem geplanten Ausbau der Windenergie besteht aber Handlungsbedarf“, sagt Johannes Heithoff, der Forschung und Entwicklung bei RWE Power leitet: „Die Speichertechnik hat den Charme, dass man künftig alle Kraftwerke optimal einsetzen kann.“ Speziell in Deutschland ist der Bedarf an Speichermöglichkeiten hoch – wegen der ambitionierten Ziele der Bundesregierung beim Ausbau der erneuerbaren Energien. Bis 2025 sollen große Windparks entstehen, die 15 Prozent des deutschen Strombedarfs decken sollen.
In einem Druckluft-Speicherkraftwerk – wie es RWE und GE planen – wird in Zeiten eines Überangebotes der Strom genutzt, um Luft anzusaugen, zu komprimieren und in unterirdische Lagerstätten – zum Beispiel alte Salzstöcke – zu pressen. Wird wieder Strom benötigt, wird die elektrische Energie zurückgewonnen. Die Technik ist an sich nicht neu, schon in den 70er Jahren wurden erste Anlagen gebaut. Das Problem: Diese arbeiten sehr ineffizient und wandeln nur 40 Prozent der eingesetzten Energie zurück in Strom.
Die Forscher wollen nun den Wirkungsgrad drastisch anheben – 70 Prozent sind nach Heithoffs Worten möglich. Hierzu soll auch die bei der Verdichtung stark ansteigende Temperatur in einem Wärmespeicher aufgefangen werden und diese Energie bei der Dekomprimierung wieder genutzt werden. Sowohl Druck als auch Temperatur können so für die Stromerzeugung eingesetzt werden.
RWE und GE sind nicht die einzigen, die an dieser Technik arbeiten. Die Energie Baden-Württemberg (EnBW) beispielsweise plant eine entsprechende Anlage in Norddeutschland. Die Forschungen werden auch von der EU-Kommission unterstützt.
Lesen Sie weiter auf Seite 2: Probleme können gelöst werden.
Die Grundfragen, die noch zu klären sind, sind nach Heithoffs Worten die Konstruktion des Wärmespeichers und die Entwicklung der Luftturbine. Zudem müssten geeignete Felder zum Speichern der Druckluft gesucht werden. „Das sind aber Probleme, die gelöst werden können“, zeigt er sich zuversichtlich. RWE und General Electric wollen für ihr Druckluft-Speicherkraftwerk bis Ende 2008 eine Machbarkeitsstudie erstellen und planen für 2012 den Bau einer Demonstrationsanlage.
Es gibt zwar auch andere Möglichkeiten zur Speicherung von Strom, aber die Druckluft-Speichertechnik ist diejenige, die am meisten Erfolg verspricht – zumindest für elektrische Energie aus Windkraftanlagen.
Die klassischen Pumpspeicherkraftwerke scheiden schlicht aus geographischen Gründen aus. Hierbei wird überschüssiger Strom genutzt, um Wasser aus einem Tal in einen höher gelegenen Stausee zu pumpen. Bei Strombedarf kann es wieder abgelassen werden. Der Windstrom der Offshoreparks müsste dafür aber über große Entfernungen in Mittelgebirge transportiert werden, wo die lukrativsten Standorte inzwischen ohnehin schon genutzt werden.
Batterien sind eher für kleine Mengen geeignet, werden bisher nur für mobile Zwecke genutzt. Der Eon-Konzern, der die Forschung nach Speichertechniken mit Millionensummen fördert, baut zur Zeit an einer Riesenbatterie, um Wind- oder Solarstrom zu speichern. Der Akku wird in Technologiezentrum von Eons britischer Tochter in Nottingham entwickelt. Der Prototyp soll auch schon im Herbst 2009 einsatzbereit sein. Die Batterie dürfte aber nur für die Abfederung kleinerer Mengen vor Ort praktikabel sein.
Der Prototyp wird eine Größe von vier Lastwagencontainern haben, aber nur auf eine elektrische Leistung von einem Megawatt kommen. Zum Vergleich: Bei Druckluft-Speicherkraftwerken wird eine Kapazität von mehreren hundert Megawatt angestrebt.
