11.2023 - 02.2024

Studie zu Speicherbedarf und -optionen im Vergleich

Der zunehmende Fortschritt des Ausbaus erneuerbarer Energien in Europa erhöht den Speicherbedarf für elektrische Energie, weil die Bereitstellung von Strom aus erneuerbaren Energien bekanntlich Schwankungen unterliegt. Diese Entwicklungen werden sich auch in den nächsten Jahren und Jahrzehnten fortsetzen. Es bleibt also die Frage zu beantworten, welche Technologien sich für die Speicherung von elektrischer Energie am besten eignen. Hierbei spielt auch eine wichtige Rolle, über welchen Zeitraum die elektrische Energie gespeichert werden soll.

Pumpspeicherkraftwerke eignen sich nicht nur für den Ausgleich kurzfristiger Schwankungen im Stromnetz, sondern auch für die langfristige Speicherung von Energie. Doch das Ausbaupotenzial ist begrenzt, da geeignete natürliche Gegebenheiten für den Bau von Pumpspeicherwerken nicht an vielen Orten vorliegen. Umso mehr freut die FfE, dass sie für die illwerke vkw AG im Rahmen des großen Projektes Lünerseewerk II eine Studie zu Speicherbedarfen und -optionen im Vergleich durchführen durfte. Das Kraftwerk wird eine Leistung von rund 1 GW haben und das Projekt hat ein Investitionsvolumen von rund 2 Milliarden Euro.

Um die Einsatzoptionen des Kraftwerks abschätzen zu können, wurden die Speicherbedarfe anhand der Entwicklung des zukünftigen Energiesystems abgeleitet. Außerdem wurde vergleichend untersucht, mit welchen Technologieoptionen diese Bedarfe gedeckt werden können und wie sich deren Einsatz in Zukunft entwickeln könnte.

Schritt 1

Zunächst wurde eine detaillierte Übersicht prognostizierter zukünftiger Bedarfe verschiedener Speichertechnologien erstellt. Grundlage dafür war die Analyse der Ergebnisse relevanter Energiesystemstudien, welche mögliche Entwicklungen des europäischen Energiesystems mithilfe von Szenarien und Energiesystemoptimierungen projizieren. Es wurde insbesondere untersucht, welche Energiemengen über welche Zeiträume gespeichert werden müssen, wenn volatile erneuerbare Energien einen wachsenden Anteil an der Stromversorgung in Deutschland einnehmen.

Schritt 2

Im zweiten Schritt wurde verglichen, durch welche Speichertechnologien der identifizierte Bedarf gedeckt werden kann. Alle relevanten Speichertechnologien wurden in Technologiesteckbriefen vorgestellt und zusammengefasst. Anschließend wurden die Technologieoptionen mit Fokus auf Pumpspeicherkraftwerke gegenübergestellt und technoökonomisch verglichen. Schlussfolgernd wurden die Potenziale der jeweiligen Technologieoptionen unter Berücksichtigung der Bedarfsanalyse für die kommenden Jahre und Jahrzehnte abgeschätzt.