Speichertechnologien Siemens forscht an kurz- und langfristigen Energiespeichern

Soll die Energiewende und die weltweite Dekarbonisierung gelingen, braucht es Speichertechnologien, die die Stromnetze vor Stromspitzen schützen. Auch Siemens-Forscher haben das Feld für sich entdeckt und arbeiten an Speichertechnologien, die Energie über kurze, aber auch längere Zeiträume aufnehmen können.

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„Das Ausbaupotenzial von Pumpspeicherkraftwerken ist begrenzt, sodass wir alternative Speichertechnologien für große Strommengen finden müssen“, bringt Karl-Josef Kuhn, Leiter des Innovationsprojekts „Storage Solutions“ bei Siemens Corporate Technology, die große Herausforderung der Stromgewinnung aus fluktuierenden erneuerbaren Energien auf den Punkt. Um große Strommengen zu speichern, sind in Europa heutzutage insbesondere Pumpspeicherwerke in Betrieb. In Deutschland sind es neun an der Zahl, die rund sieben Gigawatt Leistung abgeben können. Egal, welche Prognosen man zurate zieht – in Zukunft wird das bei Weitem nicht ausreichen.

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Karl-Josef Kuhn erforscht mit seinem Team neben Hochleistungs-Lithium-Ionen-Batterien für eine kurzfristige Speicherung auch verschiedene Speicherlösungen, um künftig den Überschuss an regenerativem Strom möglichst lange zu speichern. Im Fokus der Forscher stehen dabei Lösungen, die Elektrizität in Energieformen wandeln, die sich gut speichern lassen. Etwa in Wasserstoff oder Chemikalien, wie Ammoniak oder Methanol.

Speichertechnologie: Power-to-Gas

Eine zukunftsträchtige Möglichkeit sind Power-to-Gas-Technologien. Sie wandeln Wasser und Strom mittels Elektrolyse in Wertstoffe um. Derzeit erzeugen die Siemens-Experten insbesondere Wasserstoff. Ein erstes erfolgreiches Pilotprojekt ist der Energiepark Mainz, mit bis zu sechs Megawatt die weltweit größte Anlage ihrer Art.

„Neben der Wasserstoffelektrolyse haben wir zwei weitere Anwendungsfelder im Visier“, erklärt Kuhn. „Die Speicherung von Kohlenwasserstoffen und Ammoniak sind die nächsten Stufen.“ Auch die Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie Dechema prognostiziert, dass sich mittelfristig weitere wertvolle Grundstoffe wie Methan erzeugen lassen. Sowohl Wasserstoff als auch Methan können dann beispielsweise im Erdgasnetz gespeichert und für die Wiederverstromung verwendet werden. Und es geht weiter: Siemens-Experten tüfteln auch an der Wandlung in Form von CO₂-freien Kraftstoffen wie Methanol.

Daneben arbeiten die Forscher an thermischen und mechanischen Speichern sowie an Druckluftsystemen, die elektrische Energie in Form von verdichteter Luft speichern. „Entscheidend für ein Gelingen der Energiewende ist aber nicht die eine Technologie, sondern vielmehr der Verbund verschiedener Lösungen, um auch in Zukunft die Stabilität der weltweiten Stromversorgung zu garantieren“, erklärt Kuhn.

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