Fraunhofer-Institute veröffentlichen Metastudie zur Bedeutung von Stromspeichern für die Energiewende

Der Ausbau von Windkraft und Photovoltaik erfordert Flexibilitätsoptionen, um Energie zeitlich verfügbar zu halten
Der Ausbau von Windkraft und Photovoltaik erfordert Flexibilitätsoptionen, um Energie zeitlich verfügbar zu halten

Dass Stromspeicher eine Rolle in der Energiewende spielen werden, ist wenig umstritten. Doch die Aussagen der Fachwelt über Einsatzbedarf, Konkurrenzlösungen und Einsatzszenarien sind teilweise widersprüchlich.

Die Fraunhofer-Institute UMSICHT und IWES haben deshalb relevante Studien über Stromspeicher und Power-to-Gas untersucht. Die Metastudie umfasst die aktuelle Datenlage sowohl für verschiedene Energieausgleichs-Szenarien im Stromsystem als auch zur Wirtschaftlichkeit und Wettbewerbsfähigkeit der Speichertechnologien.

 

Photovoltaik-Anteil wächst, Speicherbedarf auch

Der Anteil von Solar- und Windstrom am deutschen Strommix wächst stetig. Damit steigt auch der Bedarf an Technologien zum Ausgleich von Stromerzeugung und -nachfrage. Leistungsfähige Stromspeicher sind ein Baustein für eine stabile Energieversorgung. Jedoch ist fraglich, welche Technologien rechtzeitig die nötige Marktreife erreichen, welche Rolle das Prinzip Power-to-Gas einnehmen könnte und welche Auswirkungen andere Flexibilitätsoptionen haben.

Dazu zählen beispielsweise der Ausbau konventioneller Netze, der Bau von Gaskraftwerken, von Biogas- und KWK-Anlagen oder der Einsatz von Elektroautos. Viele, zum Teil sehr widersprüchliche Antworten liefern eine nahezu unüberschaubare Anzahl an Studien.

Die Wissenschaftler der Fraunhofer-Institute UMSICHT und IWES haben im Auftrag des Bundesministeriums für Energie und Wirtschaft mehr als 800 Studien auf Relevanz geprüft, über 400 davon detaillierter ausgewertet und die Ergebnisse zusammengeführt.

 

Uneinigkeit über Ausgleichbedarf in Spitzenlastzeiten

Die Studien zum künftigen Ausgleichbedarf in Spitzenlastzeiten sind sich einig, dass Bedarf bestehe, jedoch mit Werten von drei bis 30 GW für 2020/2022 und 13 bis 50 GW für 2030 nicht über die absolute Höhe.

Das technische Ausbaupotenzial stelle bei Großspeichern theoretisch keinen limitierenden Faktor dar, betonen die Institute. Kavernen für Druckluftspeicher und geeignete Areale für Pumpspeicher seien ausreichend vorhanden und lokale Einschränkungen für diese Technologien gut abschätzbar. Allerdings bleibe die Akzeptanz fraglich.

 

Wirtschaftlicher Betrieb nur bedingt möglich

Die ausgewerteten Studien lassen darauf schließen, dass unter heutigen Randbedingungen ein wirtschaftlicher Betrieb nicht oder nur bedingt möglich ist. Für die Power-to-Gas-Technologie gibt es eine Vielzahl an Studien, die jedoch keine eindeutige Aussage über das wirtschaftliche Potenzial zulassen. Die wenigen verfügbaren Quellen zur Bereitstellung von Primärregelleistung weisen einheitlich einen künftigen wirtschaftlichen Betrieb für stationäre Batterien aus, was u. a. auf das deutliche Kostensenkungspotenzial von Lithium-Ionen-Batterien durch Massenfertigungseffekte und Weiterentwicklungen einzelner Komponenten zurückzuführen sei.

Auch für andere Speichertechnologien prognostizieren die Studien zum Teil große Kostensenkungspotenziale, jedoch seien diese Annahmen nicht immer transparent und nur schwer vergleichbar, so die Fraunhofer-Forscher.

 

Klare Rahmenbedingungen wichtig

Ob eine Speichertechnologie wirtschaftlich betrieben werden kann, ist neben technologischen Aspekten auch von den jeweiligen gesetzlichen Rahmenbedingungen abhängig. Was die Strommärkte betrifft, so fordern die Studien den gezielten Abbau von Markteintrittshemmnissen und die Schaffung eines einheitlichen Rechts unter Berücksichtigung der anderen Flexibilitätsoptionen.

Stromspeicher sind ein notwendiger Baustein der Energiewende. Die technologischen Potenziale seien vorhanden, der geeignete Rahmen sollte jetzt geschaffen werden, so die Wissenschaftler.

 

22.05.2015 | Quelle: Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT | solarserver.de © Heindl Server GmbH

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