Die Energiespeicherung - Die Zukunft Unserer Energieversorgung - page 255

Für langfristige Fluktuationen (Sommer/Winter Zyklus) muss die Kapazität des Spei-
chers

σ
η Sp π PEB (foss) = ⋅ kWh⋅a −
betragen. Für kurzfristige Fluktuationen (Tag/Nacht Zyklus) reduziert sich die notwen-
dige Speicherkapazität um den Faktor 1/365 und beträgt nur noch

Δ W =

kWh a − . Δ W = ⋅ ⋅

Es ist offensichtlich, dass es aussichtslos ist, genügend Speicherkapazität für langfris-
tige Fluktuationen zu errichten. Unter den gewählten Bedingungen ist die Speicher-
anforderung etwa halb so hoch wie der gesamte Primärenergiebedarf zu Beginn des
21. Jahrhunderts. Aber es ist sicherlich auch nicht ausreichend, nur die Speicherkapa-
zitäten für kurzfristige Fluktuationen zu errichten. Längerfristige Unterbrechungen im
WandlungsprozessmüssenindieKalkulationeinbezogenwerden.Wirgehendavonaus,
dass der Energiespeicher eine Kapazität von ⋅ kWh⋅a − besitzen muss, was einer
Periodendauer von etwa 10 Tagen entspricht. Dies schat Reserven für den Ausfall von
Anlagen und für eine weitere Erhöhung des Primärenergiebedarfs.

8.2 Die Speicherung erneuerbarer Energien

In den folgenden Abschnitten werden wir untersuchen, ob Speicher für erneuerbare Ener-
gien existieren, die eine Energiemenge von ca. a − speichern können. Für ein

realistisches Konzept muss der Speicher 3 Mindestanforderungen erfüllen:

kWh

⋅ ⋅

• Das Speichermedium muss in ausreichendem Maß zur Verfügung stehen und die Er-
richtung des Speichers darfkeine Extrakosten (finanzielloder energetisch) verursachen.
• Das Speichervolumen darf eine problemabhängige Größe nicht übersteigen. Wie groß
das Volumen V eines Energiespeichers ist, wird bestimmt durch seine Energiedichte
w = W / V und die Menge W der zu speichernden Energie. Die Werte sind durch das
Problem vorgegeben: Zum Beispiel ist für einen mobilen Energiespeicher (im Sektor
„Mobilität“) ein Speicher mit hoher Energiedichte erforderlich, während für einen sta-
tionären Speicher (im Sektor „Prozessenergie“) ein kleinerer Wert von w akzeptabel ist,
wenn alle anderen Anforderungen optimal erfüllt werden.
• Der Speicherwirkungsgrad sollte möglichst groß sein ( η Sp > ,), damit sich durch die
Energiespeicherung nicht der Energiebedarf wesentlich erhöht. Für die erneuerbaren
Energien ist diese Forderung besonders wichtig, weil hier schon von vornherein eine
Lücke zwischen Energiebedarf und Energieangebot besteht.

Gibt es Speicher, welche diese Anforderung erfüllen, insbesondere bei der Speicherung
elektrischer Energie, der dominanten Form erneuerbarer Energien? Wir werden gleich