Die zunehmende Bedeutung der Speicherung elektrischer Energie ist einer der Schlüssel zur Transformation des Stromerzeugungssystems. Aber warum?

Die Speicherung elektrischer Energie effizienter und kostengünstiger zu machen, könnte die Art und Weise, wie wir in unserem täglichen Leben Energie erzeugen und verbrauchen, revolutionieren. Aber warum? Wenn Sie diese Zeilen lesen, sind Sie wahrscheinlich auf eine Nachricht gestoßen, in der angekündigt wird, dass ein bestimmtes Land oder Unternehmen seine Stromspeicherkapazitäten verstärkt hat. Energiespeicherung ist einer der wichtigsten Trends der letzten Jahre im Energiesektor, und das aus zwingenden Gründen. Stellen Sie sich ein System vor, das es ermöglicht, die gesamte „überschüssige“ Energieerzeugung zu speichern und bei Bedarf dem Markt zur Verfügung zu stellen; etwas, das in anderen Arten von Märkten sehr üblich, in diesem Sektor jedoch aus technologischen und Kostengründen selten vorkommt.

Vielleicht sollten wir zunächst definieren, was elektrische Energiespeicherung ist und wie sie funktioniert. Energie ist von Natur aus ein Agens in ständiger Bewegung. Dies bedeutet, dass die Speicherung dieser Energie, mithilfe verschiedener Methoden, seit jeher ein ständiger Kampf ist. Von Wassermühlen, die das aufgestaute Wasser nutzten, um Maschinen zum Mahlen von Getreide zu betreiben, bis hin zu den modernen Staudämmen von heute, die es ermöglichen, Turbinen anzutreiben und Strom zu erzeugen – der Mensch hat versucht, die freigesetzte Energie für seine Produktionszwecke zu nutzen. Ein Wunsch, der mit der Entdeckung und Nutzung der elektrischen Energie (19. Jahrhundert) zu einer Obsession wurde, die bis heute anhält.

Obwohl wir zunächst verstanden, dass die Verbrennung bestimmter Materialien wie Holz, Kohle oder Öl die Freisetzung von Energie ermöglicht, die in Strom umgewandelt werden kann, um so den Verbrauch entsprechend unseren spezifischen Bedürfnissen zu erleichtern und ihn „physisch zu speichern“, hat uns die Komplexität der elektrischen Energie gelehrt, dass diese Methode nichts weiter als eine bloße Lösung ist. Und anders als diese Energieart, die in der ersten industriellen Revolution genutzt wurde, fließt Strom durch einen geschlossenen Kreislauf, der für einen Zweck konzipiert ist: seinen Verbrauch. Wenn wir darüber nachdenken, wie Elektrizität von ihrer Erzeugung bis zu unserem Zuhause funktioniert, so ermöglichen die „Straßen“, auf denen sie fließt, mit einem enormen Maß an technologischer Raffinesse ihren Transport und ihre Verteilung, nicht jedoch ihre Speicherung.

Das bedeutet, dass es manchmal Spitzen im Strombedarf gibt, die aufgrund fehlender Erzeugungskapazitäten nicht gedeckt werden können. Es kommt auch häufig vor, dass zu anderen Gelegenheiten ein Überschuss an erzeugter Energie verloren geht, da zu diesem Zeitpunkt nicht genügend Nachfrage besteht. Deshalb haben wir im Laufe der Entwicklung unserer Gesellschaften und mit ihr unseres Stromverbrauchs verstanden, dass die Speicherung elektrischer Energie für die Erreichung mehrerer Ziele wie Energieeffizienz, Bekämpfung des Klimawandels und die konsequente Förderung erneuerbarer Energien von entscheidender Bedeutung ist.

Speicherung elektrischer Energie: eine „Batterie“ für Nachhaltigkeit

Denken wir an einen Hügel voller Windräder mit voller Kapazität oder an ein mehrere Hektar großes Feld mit Photovoltaik-Modulen. In unserer kollektiven Vorstellung könnte dies die endgültige Lösung für die Umweltprobleme darstellen, die durch die kontinuierliche Ausbeutung und Verbrennung fossiler Brennstoffe zur Stromerzeugung entstehen. Das mag zwar stimmen, ist aber nicht unbedingt wahr. Und wie wir bereits erklärt haben, lässt sich elektrische Energie nicht als solche „domestizieren“. Erneuerbare Energien sind auf klimatische Bedingungen angewiesen, um Energie für unseren Verbrauch zu erzeugen (Wind, Sonneneinstrahlung usw.), und diese stimmen möglicherweise nicht immer mit der Nachfrage ihrer Endverbraucher überein, was zu Schwankungen in der Erzeugung oder Nachfrage führt.

Auf der anderen Seite gibt es Stromerzeugungstechnologien wie die Kernenergie, deren Produktion nicht abhängig, sondern absolut kontinuierlich ist, da ein Kernkraftwerk aus technischen und wirtschaftlichen Gründen nicht je nach Bedarf ein- oder ausgeschaltet werden kann, sondern eine konstante und kontrollierte Energieabgabe erfordert. Dies hat dazu geführt, dass Kernkraftwerke, wie beispielsweise in Frankreich, als „Batterien“ für einige elektrische Systeme in unserer Umwelt fungieren. Neben den damit verbundenen moralischen Auflagen decken sie jedoch auch das bereits diskutierte zugrunde liegende Problem auf: Manchmal wird ein erheblicher Teil der erzeugten Energie nicht genutzt, da sie vom Markt nicht benötigt wird.

All diese Situationen haben unsere Gesellschaften dazu veranlasst, sich mit einer großen Herausforderung auseinanderzusetzen, die wiederum große Hoffnungen birgt: der Speicherung elektrischer Energie. Diese Lösung könnte die klimatischen Folgen der Unterauslastung von elektrischer Energie deutlich reduzieren und ein effizienteres und flexibleres Netz für den Endverbraucher ermöglichen.

Der Einsatz von Stromspeichersystemen würde es uns ermöglichen, erneuerbare Energien auszubauen und Überschüsse für Tage zu speichern, an denen die Wetterbedingungen keine stabile Energieerzeugung zulassen. Darüber hinaus würde dies die Rolle fossiler Brennstoffe als „Energiereserve“ für Spitzenlastzeiten beseitigen, da Wärmekraftwerke dann als „Batterien“ für unser Stromsystem fungieren – etwas, das einer Gesellschaft, die konsequent auf Nachhaltigkeit und grüne Energie setzt, weit entfernt ist. Andererseits ist auch hervorzuheben, welch enormen Schub dies für die Demokratisierung des Elektrofahrzeugs bedeuten würde, das in der Speicherung elektrischer Energie einen wichtigen Verbündeten für eine stabile Energieversorgung für seinen Normalbetrieb fände.

Aber was verhindert den Ausbau der elektrischen Speicherung?

Wenn es ein Wort gibt, das in unseren Gesellschaften ständig wiederholt wird, dann ist es „Markt“. Und Tatsache ist, dass innovative Technologien, trotz ihrer Existenz oder früheren Existenz, nicht zu echten Trägern des Wandels werden können, wenn sie nicht wettbewerbsfähig sind; und die elektrische Speicherung bildet da keine Ausnahme. Dies ist auf die hohen Material- und Produktionskosten des Hauptmaterials dieser technologischen Revolution zurückzuführen: Lithium. Dieses Material, das aufgrund seiner Eigenschaften im Mittelpunkt der Aufmerksamkeit im Energiesektor steht, ist auch teuer, was seine vollständige Verbreitung bisher verhindert hat.

Aber diese Situation wird nicht ewig andauern. Studien, wie beispielsweise eine von BloombergNEF (BNEF), gehen davon aus, dass sich die Batteriekosten bis 2030 um bis zu die Hälfte senken werden, was sich direkt auf die Stromspeicherung und die Verbreitung von Elektrofahrzeugen auswirken wird. Die Demokratisierung dieser Technologie bietet daher angesichts größerer Wettbewerbsfähigkeit und Kostensenkungen echte Hoffnung. Nun bleibt abzuwarten, wie weit diese Revolution reichen wird. Ob sie erfolgreich ist, wird die Zeit zeigen.