Umweltmagazin – Viel Druck(luft) für Erneuerbare Energien

Mittelrhein-Tageblatt - Top-News24 - Umweltmagazin -Umweltmagazin – Die Bundesregierung fordert die Energiewende, denn Deutschland soll umweltfreundlicher und weniger abhängig vom Import fossiler Brenn- und Kraftstoffe werden. Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) zielt darauf ab, bis 2025 den Anteil erneuerbarer Energien auf mindestens 40% zu erhöhen.

Die Europäische Union fordert darüber hinaus einen Anteil erneuerbarer Energien an der Nettostromerzeugung von über 65% – Ein Ziel, welches zumindest Deutschland mit seiner aktuellen Rekordproduktion an Wind- und Solarkraft realistisch erreichen könnte. Es ist kein Wunder, dass der Ausbau dieser Anlagen vermehrt staatlich gefördert wird.

Fluktuation und Speicherprobleme

Erneuerbare Energien sind emissionsarm, klimaschonend und nachhaltig, aber sie haben ein großes Problem: Die Speicherung. Wind- und Solarkraftanlagen produzieren je nach Wetter, Tageszeit und Saison unterschiedlich viel Energie, was zu Über- beziehungsweise Unterproduktion je nach Bedarf führt. Überschüssige Energie muss also gespeichert und bei Bedarf verfügbar gemacht werden.

Der Großteil der weltweiten Speicherkapazität wird von Pumpkraftwerken zur Verfügung gestellt, welche sich der Schwerkraft bedienen und große Mengen Wasser mit überschüssiger Energie in ein Oberbecken pumpen, welches bei Bedarf geöffnet werden kann um eine Turbine anzutreiben. Diese sind jedoch stark abhängig von der Verfügbarkeit von Wasser und den topologischen Gegebenheiten.

Lithiumbatterien sind der Standard für häusliche Geräte und für Elektromobilität, jedoch haben diese eine eher kurze Lebensdauer von ca. 20 Jahren und Lithium sowie weitere enthaltene Materialien sind endliche Ressourcen und damit nicht nachhaltig.

Auch gibt es vielerlei Pilotprojekte wie die biohybrid-Anlage zur Verflüssigung von Biogas, welche jedoch aus wirtschaftlichen Gründen in Deutschland noch nicht zu Realität wurde.

Die Alternative Druckluft

Eine weitere kreative Lösung zur Energiespeicherung lagert komprimierte Luft in unterirdischen Kavernen. Diese kann bei Bedarf eine Gasturbine antreiben. Sogenannte Compressed Air Energy Storage (CAES)-Kraftwerke gibt es weltweit nur an zwei Standorten – Das Ältere im niedersächsischen Huntorf und ein Neueres in McIntosh im US-Bundesstaat Alabama.

Auch wird aktuell über das Speicherpotential des porösen Gesteins unter der Nordsee geforscht. Eine Möglichkeit der Speicherung direkt vor Ort der größten Offshore-Windanlagen kann Stromverlust durch Transport entgegenwirken, jedoch seien die nötigen Bohrvorhaben beim aktuellen Stand der Technik nicht wirtschaftlich.

Fehlende Wirtschaftlichkeit ist auch der Grund dafür, dass es immer noch nur zwei CAES-Anlagen gibt, auch wenn die Technologie an sich schon über 40 Jahre alt ist. Das Huntorfer Kraftwerk erreicht einen Wirkungsgrad von nur ca. 40% – Ein Großteil der Energie wird in Wärme umgewandelt und verfliegt ungenutzt.

Trotzdem wird weitere Forschung empfohlen, denn ein von den Kosten pro KWh her vergleichbarer Pumpspeicher ist nicht überall realisierbar. Das Ausfallrisiko der anfälligen mechanischen Komponenten, insbesondere des Kompressors, kann heute durch entsprechende Schutzvorrichtungen wie Motorschutzschaltern minimiert werden. Aktuelle Forschungsprojekte befassen sich mit möglichen Verwendungen der produzierten Abwärme, denn hier liegt das größte Potential zur Steigerung der Effizient von CAES-Anlagen und eventuell die Lösung für eine wirtschaftliche Implementierung dieser Technologie.

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Mittelrhein-Tageblatt – Umweltredaktion

Autor: Mittelrhein-Tageblatt Redaktion