Die Crux mit der Langzeitspeicherung

16. Juli 2020 07:44

Für die Sicherheit der Energieversorgung sind saisonale Speicher nötig. Damit sie sich rechnen, braucht es günstige Speichersubstanzen und günstige Gefässe, um sie zu speichern, schreibt Christian Zeyer. Flüssige chemische Speicher bieten dabei attraktive Optionen.

von Christian Zeyer

Immer wieder findet man in Zeitschriften interessante Ideen zur Stromspeicherung. Beispielsweise stellte das Tesla-Magazin vom 26. Juni ein Projekt vor, bei dem Luft zuerst gekühlt und anschliessend verflüssigt in grossen Tanks gespeichert wird. Die Idee ist originell, weil so Strom und Kälte als Produkte zur Verfügung zu gestellt werden können. Besonders im Sommer könnte das nützlich sein. Im Artikel werden die Speicherkosten pro Kilowattstunde (kWh) Strom mit den Speicherkosten einer Batterie verglichen. Der neue Speicher sei mit 350 Franken pro kWh rund dreimal teurer als eine konventionelle Batterie. Dann wird argumentiert, die Speicherkosten könnten noch sinken und schliesslich brauche es Möglichkeiten zur mittel- und langfristigen Stromspeicherung – da wäre das System geeignet, während es für Fahrzeuge nicht anwendbar sei. Solche Argumentationen finden sich häufig, ohne dass sie hinterfragt werden. Dabei wird behauptet, wenn die Speicherkosten weiter fielen, wäre es ein Leichtes, Strom auch saisonal zu speichern. Diese Argumentation soll hier kurz auf den Prüfstand gelegt werden. 

Es gibt einen Aspekt, der bei den Kostenbetrachtungen in einer ersten oberflächlichen Überlegung meistens nicht berücksichtigt wird: nämlich, wie viele Zyklen pro Jahr oder auf Lebenszeit mit dem Speicher gefahren werden sollen. Betreiben wir einen Speicher, um Strom innerhalb weniger Stunden vom Tag auf die Nacht zu verschieben, können wir mit bis zu 366 Zyklen pro Jahr rechnen. Wird der Strom eine Woche gespeichert, sind pro Jahr noch 52 Zyklen möglich. Bei einer saisonalen Speicherung bleibt noch ein einziger Zyklus. Kostet 1 kWh Speicherkapazität 100 Franken, ergeben sich für die Amortisation auf 20 Jahre Speicherkosten von 0,025 Franken pro kWh bei der Kurzzeitspeicherung, wenn wir von 200 Zyklen ausgehen. Bei der saisonalen Speicherung sind die Produktionskosten bei astronomischen 5 Franken pro kWh. Und selbst wenn man, zum Beispiel für ein Pumpspeicherkraftwerk, von 80 Jahren Lebensdauer ausgeht, bleibt der gespeicherte Strom exorbitant teuer, wenn wir das Werk ausschliesslich für die saisonale Speicherung einsetzen wollen.

Ohne viel über Technologien wissen zu müssen, können wir daraus einen Schluss ziehen: Saisonale Speicher werden nur dann rentabel sein, wenn sowohl die Substanzen, welche für die Speicherung benutzt werden, als auch das Gefäss, in dem die Speichersubstanz gelagert wird, unschlagbar günstig sind. Ein Batteriespeicher aus Lithium kommt deshalb nicht in Frage. Ähnliches kann man auch für die oben beschriebene neue Technologie voraussagen. Isolierte Tanks, in der flüssige Luft sehr lange gelagert werden kann, sind teuer – auch wenn die Luft gratis zur Verfügung steht.

Attraktive Optionen bieten hingegen flüssige chemische Speichermaterialien, wie z.B. Methanol, Synfuel oder auch synthetisches Erdgas. Bei flüssigen Medien beispielsweise ist die Energiedichte hoch, die Rohmaterialien sind erschwinglich und die Tanks günstig zu erstellen. Hier werden die Herstellungskosten dieser Energieträger definieren, ob die Speichertechnologie rentabel ist. 

Bezüglich der Energieversorgungssicherheit legen diese Überlegungen aber noch einen weiteren Schluss nahe: Bezüglich der Kurzzeitspeicherung von Strom kann man wohl Entwarnung geben: Es ist davon auszugehen, dass die Verlagerung von Überschussstrom von einem Tag auf den nächsten sowie auch von einer Woche auf die nächste zu akzeptablen Kosten realisiert werden kann. Die grosse Herausforderung wird die saisonale Speicherung bleiben. Deshalb sind die Alternativen zur saisonalen Speicherung – zeitnahe Produktion und effiziente Transporte – so wichtig.

 

Christian Zeyer, promovierter Chemieingenieur, engagiert sich seit 30 Jahren für Energie und Klimafragen. Als Geschäftsführer des Wirtschaftsverbandes swisscleantech ist er nahe am politischen Geschehen in Bern. Swisscleantech will die Wirtschaft klimatauglich und die Klimapolitik wirtschaftstauglich machen. 

Dieser Text ist zuerst auf LinkedIn erschienen.

Aktuelles im Firmenwiki