Stromspeicher – Flexibilität für die Energiewende
Strom aus regenerativen Energiequellen ist bekanntermaßen nicht rund um die Uhr verfügbar, sondern nur dann, wenn der Wind weht oder die Sonne scheint. Mit einem Solarstromspeicher lässt sich sauberer Strom aus Sonnenkraft aus den sonnigen Stunden speichern und genau dann nutzen, wenn er wirklich benötigt wird – auch nachts.
Immer mehr Hausbesitzer nutzen daher Solarspeicher, um den auf dem eigenen Hausdach produzierten Strom auch dann nutzen zu können, wenn die Sonne gerade nicht scheint. Laut Angaben des Bundesverbands Solarwirtschaft sind in Deutschland bereits etwa 70.000 Solar-Akkus installiert – Tendenz steigend.
Ein entscheidender Grund für diese Entwicklung sind die kontinuierlich sinkenden Preise bei den Speichern: Die Preise für Photovoltaik-Speichersysteme liegen heute nur noch bei einem Bruchteil dessen, was sie vor fünf Jahren gekostet haben, entsprechend wächst hier der Privatmarkt. Nicht zu vergessen: mit der Installation eines Solarspeichers kann ein Haushalt den Anteil des selbst genutzten Stroms aus einer Solaranlage auf bis zu 75 Prozent erhöhen, mit einer PV-Anlage allein sind es lediglich 30 Prozent. Ein Haushalt wird somit dank des Solarstromspeichers unabhängiger vom konventionellen Versorger und senkt seine Stromkosten deutlich – bei 3.500 kWh um rund 750 Euro/Jahr.
Wie lässt sich Strom speichern?
Das Konzept Strom zu speichern ist natürlich nicht neu. Ein bekanntes Beispiel, wenn auch in größerer Dimension, ist das Pumpspeicherkraftwerk. Es dient in erster Linie dazu, Unterschiede zwischen Angebot und Nachfrage auszugleichen. Dabei sorgt es für die Speicherung von elektrischer Energie durch Hinaufpumpen von Wasser. Wenn genügend oder zu viel Strom im Netz ist, wird Wasser hochgepumpt. Wenn zu wenig Strom im Netz ist, lässt man dieses Wasser wieder fließen und erzeugt dabei mittels Turbinen und Generatoren elektrischen Strom. Die hierbei erzeugte elektrische Energie wird gespeichert und wieder ins Netz gespeist. So wird wie bei einem klassischen Wasserkraftwerk zusätzlicher Strom erzeugt, um zum Beispiel Spitzen abzudecken.
Eine weitere Möglichkeit ist die Umwandlung von überschüssigem Strom in Wasserstoff, die Elektrolyse. Zwar wächst der weltweite Markt für Elektrolyseure, also Geräte, die das machen, doch noch ist der sogenannten Power-to-Gas-Technologie der Durchbruch nicht gelungen. Der gesamte Vorgang ist sehr aufwendig und geht zudem mit hohen Energieverlusten einher. Hier bedarf es noch weiterer Forschung. Auf lange Sicht dürfte sich diese Energiespeichertechnologie als Ergänzung zu Pumpspeicherkraftwerken entwickeln und dann zum Einsatz kommen, wenn Strom aus Wind und Sonne in großer Menge in unsere Elektrizitätsnetze eingespeist wird. Vor diesem Hintergrund ist die Power-to-Gas-Technologie eher auf den Industriemaßstab ausgerichtet, weniger auf einzelne Haushalte.
Batterien und Akkus hingegen speichern Strom chemisch und haben sich bereits hinlänglich bewiesen. Zwar eigenen sie sich nicht für größere Energiemengen, sind aber für die Verwendung in Kombination mit Photovoltaik-Anlagen die effizienteste Lösung. Der Markt für Solarstromspeicher entwickelt sich rasant: Die Technik macht große Fortschritte, sodass ein Speicher, der ein ganzes Haus über Stunden mit Strom versorgen kann, inzwischen wie im Falle der sonnenBatterie nicht größer als ein schmaler Kühlschrank ist.
In einer Energiewelt, die zunehmend von kleinen, dezentralen Einheiten bestimmt wird, sind Batteriespeicher für Haushalte eine absolute Schlüsseltechnologie. Durch die Vernetzung lassen sich tausende Heimspeicher auch zu einem großen, virtuellen Speicher verbinden. Diese Speichernetzwerke können dann zum Beispiel Schwankungen im deutschen Stromnetz gezielt ausgleichen. Damit lässt sich der weitere Netzausbau langfristig vermeiden.
Großspeicher zur Netzunterstützung.
In den letzten beiden Jahren werden zunehmend auch Großbatterien zur Netzstabilisierung in Deutschland installiert. Sie liegen in der Leistungsklasse von mehreren MW und gleichen ebenfalls Schwankungen im Stromnetz aus.
Solarstromspeicher – Blei vs. Lithium.
In der Systemfrage auf dem Markt der Solarstromspeicher fürs Eigenheim hat Lithium klar die Nase vorn. Kaum eine andere Technologie spielt aktuell eine so nennenswerte Rolle. In der Anfangszeit der Speichertechnologie wurden vor allem Blei-Akkus verbaut, da sie deutlich günstiger als Lithium-Akkus waren. Allerdings haben Blei-Akkus zahlreiche technische Nachteile gegenüber Lithium-Akkus, wie zum Beispiel eine schlechtere Lebensdauer und Effizienz. Da die Kosten für Lithium-Akkus stark gefallen und sich den der Blei-Akkus angepasst haben, spielen die heute am Markt nahezu keine Rolle mehr und werden kaum noch installiert.
Doch Lithium-Ionen-Akku ist nicht gleich Lithium-Ionen-Akku! sonnen setzt bei der Batterie-Einheit, die wiederum aus Hunderten einzelner Batteriezellen besteht, auf Lithium-Eisenphosphat. Konkret bedeutet dies, dass als Material der negativen Elektrode Lithium-Eisenphosphat anstelle von herkömmlichem Lithium-Nickel-Kobalt-Mischungen verwendet wird. Diese Technologie, die sich bereits in Bussen und sogar U-Booten bewährt hat, gibt es bereits seit 15 Jahren. Außerdem kommt Lithium-Eisenphosphat in seiner chemischen Zusammensetzung auch als natürliches Material vor – auf den Einsatz giftiger Schwermetalle wie Nickel und den Konfliktrohstoff Kobalt wird gänzlich verzichtet.
