Pumpspeicherkraftwerke sind die am häufigsten verwendete Form der Energiespeicherung. Bei überschüssiger Windenergie wird Wasser in ein höher gelegenes Becken gepumpt. Bei Bedarf wird dieses Wasser abgelassen und treibt eine Turbine an, die Strom erzeugt. Dadurch wird die Windenergie in Form von potenzieller Energie gespeichert und später wieder in elektrische Energie umgewandelt.
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Pumpspeicherkraftwerke
Batteriespeicher
Power-to-Gas (P2G)
Power-to-Heat (P2H)
Druckluftspeicher (Compressed Air Energy Storage - CAES)
Schwungradspeicher
Windenergie: Speicherung
Windkraftanlagen selbst können die erzeugte Energie nicht direkt speichern. Allerdings gibt es verschiedene Methoden, die Energie aus Windkraftanlagen effektiv zu speichern, um sie auch bei Windstille oder Lastspitzen nutzen zu können. Zu den gängigsten Speichertechnologien gehören die folgenden.
Große Batteriespeicher, wie Lithium-Ionen- oder Natrium-Schwefel-Batterien, können direkt an Windparks angeschlossen werden. Sie speichern überschüssigen Strom und geben ihn bei Bedarf ins Netz ab. Diese Technologie ist besonders für die kurzzeitige Speicherung und die Netzstabilisierung geeignet.
Im Jahr 2018 hat die EWE-Tochter be.storaged in Varel gemeinsam mit Projektpartnern einen Hybridgroßspeicher in Betrieb genommen - das von der japanischen Wirtschaftsförderungsbehörde NEDO mitfinanzierte Demonstrationsprojekt ist in seiner hybriden Bauart bisher einmalig. Lithium-Ionen Batterien, die einen raschen Zugriff auf die gespeicherte Energie erlauben, wurden mit Natrium-Schwefel-Batterien kombiniert, die sich zum längerfristigen Zwischenspeichern größerer Kapazitäten eignen. Die beiden bewährten Batterietypen werden intelligent gemeinsam gesteuert.
Bei Power-to-Gas-Verfahren wird überschüssiger Strom genutzt, um durch Elektrolyse Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zu spalten. Der erzeugte Wasserstoff kann direkt genutzt, in das Erdgasnetz eingespeist oder in Methan umgewandelt werden. Diese Gase lassen sich gut speichern und später zur Stromerzeugung, zum Heizen oder als Treibstoff nutzen.
Im Rahmen des Forschungsprojekts HyCAVmobil hat EWE zusammen mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in einer kleinen Testkaverne an seinem Gasspeicherstandort im brandenburgischen Rüdersdorf erfolgreich erprobt, ob und wie sich grüner Wasserstoff optimal speichern lässt. Die dabei gesammelten Erfahrungen fließen in den kommenden Jahren in ein weit größeres Projekt: In Huntorf in Niedersachsen rüstet EWE im Rahmen des IPCEI „Clean Hydrogen Coastline“ einen großtechnischen Kavernenspeicher, in dem bislang Erdgas gespeichert wurde, auf grünen Wasserstoff um. Ab 2027 soll die Speicherung grünen Wasserstoffs dort beginnen.
Bei Power-to-Heat-Anlagen wird überschüssiger Windstrom in Wärme umgewandelt. Diese Wärme kann in Fernwärmespeichern gespeichert und später genutzt werden, um Gebäude zu beheizen oder Industriewärme bereitzustellen.
Bei Druckluftspeichern wird überschüssige Energie genutzt, um Luft in unterirdische Kavernen oder Tanks zu pressen. Bei Bedarf wird die komprimierte Luft wieder freigesetzt, treibt eine Turbine an und erzeugt Strom.
Schwungradspeicher nutzen mechanische Energie, um eine Schwungscheibe in Rotation zu versetzen. Diese gespeicherte kinetische Energie kann später wieder abgerufen und in elektrische Energie umgewandelt werden. Diese Technologie eignet sich gut für kurzfristige und schnelle Energiespeicherung.
Die Wahl der Speichertechnologie hängt von der Art der Nutzung, den Kosten und den Kapazitätsanforderungen ab. Die Kombination von Windkraftanlagen mit diesen Speichersystemen ist entscheidend, um die Versorgungssicherheit und Netzstabilität in einem Energiesystem sicherzustellen, das vermehrt auf erneuerbare Energien setzt.
