Ein kreatives Speicherkonzept, das bereits in Deutschland erprobt wurde, könnte sich als geeignete Lösung für mehrere Hürden in der Energiewende erweisen. Besonders interessant daran ist, dass es praktisch an vielen Standorten in Deutschland genutzt werden könnte. Brandrisiken gehen dabei keine von den Speichern aus, denn es kommt weder eine Form von Lithium-Ionen-Akkus noch andere brennbare Materialien zum Einsatz. Auch eine langfristige Speicherung wäre damit denkbar.
Speicherkonzept gewinnt an Bedeutung für Energiewende
Strom aus erneuerbaren Energiequellen ist langfristig nicht nur umweltschonender, sondern auch günstiger für den Verbraucher. Wären da nicht einige Nachteile, die zurzeit für eine Verteuerung der Preise in unserem Stromnetz führen würden. Da die erneuerbaren Energien gewissen Schwankungen unterliegen, treten mehrere Probleme zutage. Zum einen müssen in Phasen mit zu viel Energie Windräder und Solarkraftwerke abgeschaltet werden, weil das Netz keinen weiteren Strom mehr aufnehmen kann. Für Verbraucher ist das eine teure Angelegenheit, denn Betreiber dieser Anlagen enthalten Entschädigungssummen für die Energie, die sie weiterhin hätten einspeisen können. Des Weiteren kommt es zu sogenannten Dunkelflauten, in denen die erneuerbaren Energien nur wenig zur Deckung der Last beitragen können. Kraftwerke mit fossilen Brennstoffen können zwar einspringen, sind dabei jedoch erheblich teurer.
Einen ersten Meilenstein zur Lösung dieses Dilemmas sollen großzügige Mengen an Batteriespeicher darstellen, für die zahlreiche Anschlussanfragen an die Übertragungsnetzbetreiber vorliegen. Ohne Zweifel würden sie einen Teil der Last für das Stromnetz abfangen und dieses somit stabilisieren können. Klassische Batteriespeichersysteme eignen sich jedoch nicht für eine langfristige Bevorratung des Stromes. Genau diese Möglichkeit einer lange andauernden Speicherung für Strom hebt dieses Speicherkonzept hervor. Betonkugel und Wasser dienen dabei als Medien, das Prinzip ähnelt den in Deutschland bekannten Pumpspeicherkraftwerken.
Betonkugeln bieten riesiges Speicherpotenzial
Die hohlen Betonkugeln befinden sich unter Wasser. Gibt es im Stromnetz einen Überschuss, können Pumpturbinen das Innere der Betonkugeln leersaugen. Dadurch ein Vakuum in der Mitte der Kugeln. Wann immer man die Energie nun zurückgewinnen möchte, kann man Wasser mit hohem Druck zurück in die Kugel strömen lassen und die Pumpturbinen antreiben. Über ein Unterwasserkabel kann man den bereitgestellten Strom an Land übertragen. Ein erster Pilotversuch am Bodensee war im Rahmen des Projekts „StEnSea“ bereits erfolgreich und fand schon 2016 statt. Die damalige Prototyp-Betonkugel war etwa drei Meter groß und wurde in 100 Meter Tiefe versenkt. Inzwischen soll die kalifornische Küste von Long Beach Ort eines weiteren Testlaufs werden. Hier soll eine neun Meter große Kugel in eine Tiefe von 500 bis 600 Meter heruntergelassen werden. Ein solcher Kugelspeicher besäße eine Leistung von 0,5 Megawatt und könnte bis zu 0,4 Megawattstunden an Strom speichern. Viele dieser Kugeln könnten gemeinsam als großer Stromspeicher im Netz agieren.
Die Effizienz des Systems liegt mit etwa 75 bis 80 Prozent laut IEE etwas unter denen gängiger Pumpspeicherkraftwerke. Dabei besitzen sie jedoch einen anderen, entscheidenden Vorteil. Verglichen mit Pumpspeicherkraftwerken und Batteriespeichern sind sie deutlich günstiger herzustellen. Ein Speicherpark mit sechs Kugeln, der eine Gesamtleistung von etwa 30 Megawatt erreichen würde, mit 520 Zyklen pro Jahr, käme auf Speicherkosten von lediglich 4,6 Cent pro Kilowattstunde. Zum Vergleich: Die Stromgestehungskosten für frei stehende PV-Anlagen mit Batteriespeichern liegen bei circa 11 Cent pro Kilowattstunde (kWh). Das Potenzial der Technologie ist ebenso groß. Allein die zehn besten europäischen Standorte bieten ein mögliches Speicherpotenzial von 166.000 Gigawattstunden (GWh). Alle heute installierten Pumpspeicherkraftwerke in Deutschland kämen lediglich auf rund 40 GWh, die bereits installierten Batteriespeicher lediglich auf 17 GWh.
