Stromspeicher: Wenn Sonnenenergie in Akkus gepackt wird

Solare Stromerzeugung wird immer beliebter. Doch was tun, wenn die Sonne gerade nicht scheint? Sonnige Stromspeicher sind die clevere aber keineswegs triviale Antwort. Im Idealfall aber speichern sie Grünstrom und geben ihn bei tatsächlichem Bedarf wieder ab.

Wer sich morgen eine Photovoltaik-Anlage hinstellt, sollte sich am besten schon heute über einen Stromspeicher Gedanken machen. Denn dieser macht die solare Stromerzeugung noch effektiver. Mithilfe eines Speichers ist Sonnenstrom sogar dann verfügbar, wenn die Sonne gar nicht scheint. Der Zweck hinter solch einem Energiespeicher ist also schnell erklärt: Vergleichbar mit einem Akku kann er immer wieder geladen und entladen werden. In unserem Fall eben mit solarer Energie. Aber warum macht die Sonnenenergie in Akkus so viel Sinn?

Solarer Strom ist sauber und umweltschonend, aber auch wetterabhängig. Je nach Wetterlage schwankt die Menge an erzeugtem Grünstrom. Die überschüssige Energie wird entweder ins öffentliche Netz eingespeist oder eben im eigenen Sonnenakku zwischengelagert. Er wandelt die elektrische Energie in chemische Energie um und speichert diese solange, bis Verbraucher*innen sie wirklich benötigen. Mit einem Stromspeicher wird man also rund um die Uhr zur/zum Selbstversorger*in. Das freut auch das Geldbörserl. Denn mit einer sauberen Rund-um-die-Uhr-Versorgung ist man völlig unabhängig vom öffentlichen Stromnetz. Je mehr eigener Grünstrom erzeugt wird, desto geringer die Stromkosten. Doch wie sieht es derzeit auf dem Stromspeichermarkt aus?

Stromspeicher sind endlich wirklich im Kommen

Der solare Weg führt uns eindeutig in Richtung Stromspeicher. Sie bringen Stromverfügbarkeit und tatsächlichen Strombedarf in Einklang miteinander. Ganz zur Freude unserer Umwelt. Denn für die Erreichung der Energiewende muss viel mehr sonniger Strom erzeugt und auch gespeichert werden. Wissenschafter*innen der Internationalen Energieagentur (IEA) bringen es auf den Punkt: „Ohne leistungsfähige Stromspeicher keine Energiewende.“

Ein massiver Ausbau der Photovoltaik muss also Hand in Hand mit der Entwicklung effektiver Speichersysteme gehen. Die IEA geht davon aus, dass 2040 eine Energiespeicherkapazität von annähernd 10.000 Gigawattstunden in Form von Batterien und sonstigen Speichern benötigt wird. Nur dann können Klimaschutz- und Nachhaltigkeitsziele erreicht werden. Das ist fast das Fünfzigfache des heutigen Werts.

Wir haben also noch einiges vor uns. Das weiß auch IEA-Chef Fatih Birol: „Diese Prognose macht deutlich, dass die Energiespeicherung in den kommenden Jahrzehnten exponentiell wachsen muss.“

Wettrennen in der Speicherforschung

Um den zukünftigen Akkubedarf decken zu können, tüfteln Forscher*innen weltweit an besseren, größeren und leistungsfähigeren Stromspeichern. Der Fokus wird vor allem auf die Zelltechnik gelegt. Und diese steht gerade am Beginn eines globalen Booms.

Kaum verwunderlich also, dass große Speicherfabriken derzeit wie Pilze aus dem Boden schießen. Vor allem in den USA und China werden riesige Fabriken für Lithium-Ionen-Zellen gebaut. Diese sind zwar aufgrund der fragwürdigen Gewinnung von Lithium umstritten, allerdings sind sie aktuell günstig und weisen vor allem eine sehr hohe Energiedichte auf. Sprich: Sie speichern fast doppelt so viel Energie wie andere Akkus. Ganz zur Freude der Verbraucher*innen.

Heimspeicher als Game-Changer?

Energiespeicher sind für eine saubere Zukunft also unerlässlich. Demnach denken Anlagenbesitzer*innen mit der Installation einer Anlage inklusive Speicher gleich zweimal grün. Und die Welt der Heimspeicher dreht sich immer weiter. Vermehrt bieten die Hersteller Akkus als „Hauskraftwerk“ an. Diese beinhalten neben dem Speichersystem auch Wechselrichter und Energiemanagement. Schließlich fokussieren sich die Hersteller auch verstärkt auf die Netzstabilisierung durch PV-Speicher. Priorität ist immer die Unabhängigkeit vom öffentlichen Stromnetz. Das kann in Krisensituationen ein wahrer Game-Changer sein. Denn auch wenn ein völliger Blackout droht, können PV-Besitzer*innen vollständiger PV-Anlagen noch einige Stunden mit Strom versorgt werden – dem Speicher sei Dank.

Doch Speichersysteme halten nicht nur in den eigenen vier Wänden Einzug. Auch die Anzahl an Großspeichersystemen steigt weiter an. Hier ist – mit 92 Prozent – die vorrangige Anwendung die Stabilisierung der Stromnetze. Aushängeschild für die Super-Speicherparks ist natürlich der US-Energiekonzern Tesla. Der derzeit größte Lithium-Ionen-Akku steht in Südaustralien – mit einer Leistung von unglaublichen 150 Megawatt. Mithilfe dieses Speichers kann das dortige Stromnetz stabilisiert und vor Blackouts geschützt werden.

Ist das E-Auto der neue Super-Stromspeicher?

Stichwort: Tesla. Auch die E-Mobilität wirbelt den Speichermarkt gerade so richtig auf. Ein Elektro-Auto soll demnach nicht nur mehr für reinen Fahrgenuss stehen. Vielmehr kann der Akku des Fahrzeugs auch die Rolle des Stromspeichers einnehmen. Ein mobiler Akku vor der eigenen Haustür sozusagen. Und das macht auch wirklich Sinn: Denn rein statistisch gesehen fahren wir mit dem Auto vor allem kurze Strecken. Elektrofahrzeuge stehen also durchschnittlich 23 Stunden des Tages nur herum – mit fast vollem Akku. Also warum nicht diesen einfach zu einem Stromspeicher umfunktionieren?

Damit das klappt, muss der Akku aber nicht nur Strom aufnehmen, sondern auch abgeben können. Gleichzeitig muss das Fahrzeug beim nächsten Start trotzdem wieder voll einsatzfähig sein. Genau das ermöglicht das bidirektionale Laden. Ein starker Akku ist dazu aber ein Muss. Und diesen bringt das Fraunhofer Institut. Die neuartige Akkutechnologie mit der Bezeichnung „Spatial Atom Layer Deposition“ (SALD) erweist sich als wahrer Super-Akku. Er soll größere Reichweiten und weit kürzere Ladezeiten erlauben. Dieser Akku könnte also nicht nur die E-Mobilität vorantreiben, sondern auch die Welt der Stromspeicher unterstützen.

Fazit:

Auf dem Speichermarkt wird sich in den nächsten Jahren sicherlich noch so einiges tun. Doch eines ist schon jetzt klar: Energiespeicher bringen uns der angestrebten Energiewende einen deutlichen Schritt näher.

✅ TEXT: SANDRA RAINER
✅ FOTOS: ISTOCK | PETMAL

de_ATDE