kurzfristige Energiespeicherung

Da Wind- und Sonnenenergie nicht durchgehend verfügbar sind (Dunkelflaute), wird in der Regel oft immer noch (Stand 2025) auf konventionelle, meist fossile Energiegewinnung (Kohle, Gas, AKW, etc.) zurückgegriffen. Denn die Energiespeicherung ist trotz vielversprechender Ansätze immer noch ein Problem.

Andererseits werden durch erneuerbare Energien auch Überschusszeiten produziert, die dann in Batterien oder Pumpspeicherkraftwerken gespeichert werden (sollen).

Da ein deutsches Auto durchschnittlich 40 km pro Tag absolviert, könnte der Überschuss in 20 Millionen E-Autos mit mittelgroßer Batterie (53,5 Kilowattstunden) als Puffer (bis zu einer definierten Mindestmenge) benutzt werden. Zusätzlich eignen sich auch stationäre Stromspeicher im Keller eines Hauses, um sie mit eigens erzeugtem Solarstrom aufzuladen. 

Das gemeinschaftliche Szenario könnte bis zu 80 Prozent des privaten Strombedarfs durch Photovoltaik auf dem Dach in Verbindung mit Stromspeichern decken.

Problematisch für Solar- und Windenergie sind die extremen Auschläge in der Wellenform, die einen gleichmäßigen Energieverbrauch verhindern. Zwischen 10 und 16 Uhr erzeugt Solar- und Windenergie in einer Woche soviel Energie, wie Kohle und AKWs zusammen. Die Energie der Spitzenzeiten der erneuerbaren Energie geht meist verloren.

Batterien als Energiespeicher

Batterien können innerhalb von Sekundenbruchteilen auf Lücken im Stromnetz reagieren. Der Kostenfaktor steigt, wenn die zu speichernde Mengen zu groß werden. Allerdings sind auch hier die Kosten in den letzten Jahren stark zurückgegangen.

Die größte Speicherbatterie der EU steht in Schleswig-Holstein, Sie speichert ungefähr so viel Strom wie 1.000 mittelgroße E-Autos (50 Megawattstunden). (weitere Anlagen: in England, Australien und China)

Neben den herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien werden mittlerweile auch „Redox-Flow-Batterien“ produziert. Diese sind nicht brennbar und ihre Abwärme (beim Aufladen) kann zusätzlich noch Nebengebäude beheizen. (Nachteile: größer als Lithium-Ionen-Batterien, teurer als Lithium-Ionen-Batterien)

Batterien für Speicheranlagen müssen nicht erst neu gebaut werden, sie können aus alten E-Atuos entnommen werden, wenn nur noch 80 % ihrer Kapazität zur Verfügung steht (für E-Atuos nicht mehr rentabel, für Speicheranlagen komplett ausreichend).

Die wohl beste Methode für Energiespeicherung ist derzeit (Stand 2025) die sogenannte Luftbatterie. Diese kann vielleicht auch in alten Kohlekraftwerken installiert werden, da dort Rohrsysteme für Wasserdampf, Turbinen und entsprechend dicke Stromleitungen längst vorhanden sind.

Eine andere Methode ist der elektrisch-thermische Energiespeicher. Ein solcher steht bereit in Hamburg, Altenwerder. (durch Windstrom wird Vulkanstein erwärmt = 30 Megawattstunden Energie) Zusätzlich sind auch noch andere Methoden denkbar:

• Druckluftspeicher (mit Überschussstrom wird Luft in unterirdische Kavernen gepresst, entlässt man die Luft durch eine Turbine nach draußen entsteht wieder Strom) – sehr viel Energieverlust durch Wärme
• Kugelpumpspeicher (hohle Kugeln am Grund von Gewässern werden mit Überschussstrom leergepumpt, lässt man sie wieder vollaufen entsteht Strom) – 90% Stromzurückgewinnung – Prototyp im Bodensee – ein noch größeres Projekt in Hambach könnte 300 Gigawattstunden Strom speichern (alle Pumpspeicher in Deutschland schaffen nur 40 Gigawattstunden)
• Hubspeicherkraftwerk (statt Wasser werden Festkörper nach oben bewegt, beim Absenken der Festkörper entsteht wieder Strom) Testprojekte in Schweiz und nahe Edinburgh

Welche Technik wirklich flächendeckend zum Einsatz kommt wird meist nicht wissenschaftlich sondern rein wirtschaftlich bestimmt. Dies kann fatale Entscheidungen begünstigen, z.B. dass fossile Technik weiter vom Staat subventioniert wird, statt auf günstigere und umweltschonende Methoden zu sezten.

langfristige Energiespeicherung

Batterien und Pumpspeicherkraftwerke gleichen Schwankungen innerhalb eines oder weniger Tage aus. Besonders viel Energie wird allerdings in den Wintermonaten verbraucht, in denen logischerweise weniger Sonnenenergie ausgestrahlt wird. Luftbatterien könnten dieses Problem wohl bereits lösen, verteuern sich aber bei der langfristigen Anwendung.

Die Energiewende nur mit erneuerbarer Energie kann nicht funktionieren, da in den Wintermonaten kaum Sonne scheint.

Klarstellung: Wie bereits schon erwähnt rückt dann Windenergie in den Vordergrund. Außerdem wird in den Monaten Oktober bis März der meiste klimaneutrale Strom erzeugt.