Gemeinsam stark: Vernetzte Komponenten der Energiewende

Stromspeicher gehören zu den strategisch wichtigsten Bausteinen der Energiewende. Sie leisten einen wertvollen Beitrag auf dem Weg zur Versorgungssicherheit. Doch wie müssen Stromspeicher konstruiert sein? Und wie müssen sie zusammenarbeiten? Diesen und anderen Fragen gehen verschiedene Forschungseinrichtungen in Baden-Württemberg auf den Grund. Wir stellen zwei Projekte vor.

Solar-Speicher-Park von oben
So groß wie zwei Fußballfelder: Der gigantische Solar-Speicher-Park des KIT.

Solaranlagen, die auch dann Strom liefern, wenn gar keine Sonne scheint: Dieses Szenario entspringt nicht etwa einem Zukunftsroman, es ist bereits Realität und kann besichtigt werden – in Karlsruhe, genauer gesagt am Campus Nord des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT). Dort steht der größte Solar-Speicher-Park Deutschlands. Auf einer Fläche von etwa zwei Fußballfeldern erzeugen Solarmodule grünen Strom, der direkt vor Ort vom KIT genutzt wird. Im Park sind Solarmodule verbunden mit Lithium-Batterien und Wechselrichtern, also Geräten für die Umwandlung von Gleich- in Wechselstrom. So kann der Park auch dann Strom liefern, wenn die Sonne einmal nicht scheint. Mehr als 100 Module sind miteinander verschaltet, die Gesamtleistung beträgt 1 MW (Megawatt). Die Karlsruher Forscher sind sich einig: Mit einer Solarstrom-Speicheranlage lassen sich bei Mehrfamilienhäusern und Betrieben bis zu 80 % des Jahresstrombedarfs decken. Die eigens entwickelte Software für den Solar-Speicher-Park berücksichtigt u. a. Temperatur, Ladezustände, Sonnenintensität und Batterie-Eigenschaften.

Karlsruher Forscher bewältigen Herausforderungen

Damit haben die Forscher eine der größten Herausforderungen beim Thema Sonnenkraft in Angriff genommen: Denn üblicherweise produzieren Solaranlagen mittags den meisten Strom – wenn die Sonne am höchsten steht, gleichzeitig der Bedarf an Strom aber eher gering ist. Die KIT-Anlage vermeidet die Erzeugungsspitze am Mittag und gibt den Strom bei Bedarf abends, nachts oder morgens ab. Mit dem Solarpark sind die Forscher einem wichtigen Ziel der Energiewende ein großes Stück nähergekommen: die Stromerzeugung mit der Verbrauchskurve von Haushalten oder Betrieben in Einklang zu bringen.

Virtuelle Speicher in Freiburg

Auch in Freiburg, am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE), haben sich Forscher des Themas Speicherkapazität angenommen. Sie schalten Strom- und Wärmespeicher zusammen – zu sogenannten Hybridspeichern. Damit testen die Forscher das Potenzial solcher Speichereinheiten für das Stromsystem der Zukunft. Der Clou: Die einzelnen Komponenten erledigen einen großen Teil der Regelungsaufgaben mit ihren lokalen Nachbarn selbst – sozusagen auf dem kleinen Dienstweg, wie Christof Wittwer sagt, Leiter der Abteilung Sektorübergreifende Energiesysteme am Fraunhofer Institut: „Solche Systeme erschließen das lokale Speicherpotenzial der Verbraucher. Die Speicher, die dann z. B. in den Kellern der Gebäude stehen, können zu einem Hybridsystem zusammengefasst werden – die Stabilisierung des Verteilnetzes ist die positive Folge. Die kleinen Batterien und Wärmespeicher können dann die überschüssige regenerative Energie aufnehmen.“ 

Artikel teilen: tweet teilen