Environmental Engineering Reference
In-Depth Information
ge mit den Netzbetreibern, um beispielsweise große Verbraucher im Betrieb, wie zum Beispiel
große Gefrierhäuser, über eine gewisse Zeit ein- bzw. auszuschalten. Zukünftig sollen alle Er-
zeuger und Verbraucher über ein Kommunikationsnetz verknüpft werden. So soll beispiels-
weise die Waschmaschine, die Tiefkühltruhe oder auch die Speicherheizung in einem Haus-
halt wissen, wann die regenerativen Einspeiser Energie erzeugen. Um solch ein Netz zu reali-
sieren, muss jedoch neben dem Stromnetz auch ein komplexes Datennetzwerk zwischen den
Betriebsmitteln imNetz realisiert werden.
10.6.3 Energiespeicherung
In Deutschland kommt vor allem der Windenergie eine tragende Rolle in der regenerativen
Energieerzeugung zu. Ein Problem ist jedoch, dass die Erzeugung wetterabhängig ist. Bei
Starkwind soll deshalb die überschüssige Energie, die trotz Lastverschiebung ins Netz einge-
speist wird, dazu genutzt werden, Energiespeicher aufzufüllen. Die gespeicherte Energie soll
dann bei einer Flaute für die Energieversorgung zur Verfügung stehen. Diese Energiespeicher
können unterschiedlich aussehen und stecken zum Teil noch in der Entwicklung.
Eine ausgereifte und amweitesten verbreitete Speichertechnologie ist das Pumpspeicherkraft-
werk. Dieses pumpt bei einem Energieüberfluss Wasser von einem tiefliegenden auf ein höher
gelegenes Niveau. Ist im Netz ein Energiebedarf vorhanden, kann durch ein Ablassen des hö-
her liegenden Wassers auf eine Turbine, die an einen Generator gekoppelt ist, wieder elektri-
sche Energie erzeugt werden. Solch ein Wasserspeicher ist von der Landschaftsform abhängig
und deshalb ist die Speicherkapazität in Deutschland begrenzt. Ein Land, das viele Wasser-
kraftwerke besitzt und noch viel Erweiterungspotenzial besitzt, ist dagegen Norwegen. Dort
wird schon heute 99% der elektrischen Energie aus Wasserkraftwerken erzeugt. Aus diesem
Grund wäre es denkbar, die überschüssige elektrische Energie von deutschenWEA über HGÜ-
Seekabel nach Norwegen zu exportieren und bei einem Energiebedarf wieder zu reimportie-
ren. Der Wirkungsgrad dieses Prozesses liegt je nach Entfernung und Pumpspeicherkraftwerk
bei ca. 70% [
13]
.
Eine weitere Möglichkeit elektrische Energie zu speichern, ist die Druckluftspeichertechnik.
Mit einemKompressor wird dabei einDruckluftspeicher gefüllt, der sich zumBeispiel in einem
ausgewaschenen Salzstock befinden kann. Wird Energie benötigt, kann die Druckluft wieder
entspannt und somit elektrische Energie erzeugt werden. Ein Nachteil dieser Technologie ist
jedoch, dass der Wirkungsgrad des Verfahrens nur bei ca. 55% liegt und geeignete Speicherorte
vorhanden sein müssen
[15]
.
Eine chemischeMöglichkeit elektrische Energie zu speichern, ist ein Verfahren, das aus elektri-
scher Energie Erdgas erzeugt. Um Erdgas herzustellen, wird durch Elektrolyse Wasserstoff er-
zeugt. Durch mehrere chemische Prozesse und durch Zugabe von Kohlendioxid wird Methan
produziert. Dieses kann in Speichern gelagert oder ins Erdgasnetz eingespeist werden. Wird
wieder elektrische Energie benötigt, kann aus dem gespeicherten Methan elektrische Energie
erzeugt werden. Für diese Anlagen wird momentan die industrielle Umsetzung vorbereitet,
sodass noch keine Erfahrungswerte im industriellen Einsatz vorliegen [
6]
.
Umelektrische Energie zu speichern, können auch Batterien verwendet werden. Für solch eine
Speicherung gibt es mehrere Konzepte. Einerseits können große Speicher von einigen kW bis
MW zentral aufgestellt werden, die dann Leistungsspitzen oder Engpässe ausgleichen können.
