Windanlagen © Warren Gretz / DOE / NREL

Lithium-Batterien sind nicht nur die Schlüsselkomponente für die Elektrifizierung des Autoverkehrs, sie eröffnen auch neue Möglichkeiten, Energie aus Wind und Sonne effektiver zu nutzen. Die Idee der Forscher: Kleine Einspeiser in netzfernen Gebieten, beispielsweise Hausbesitzer mit Solarmodulen auf dem Dach, könnten in Zukunft an sonnenreichen Tagen überschüssigen Strom statt in den heute üblichen Bleibatterien in Lithiumbatterien speichern.

Als Energiespeicher ließen sich dann die Akkus in Elektrowagen nutzen. Ist zu wenig Strom vorhanden, greifen Netzbetreiber auf die in den Akkus gespeicherte Energie zurück. So lässt sich das Stromnetz mit Hilfe von Hybridautos stabilisieren.

Wind- und Sonnenenergie sollen planbar werden
„Das ist eine von vielen Möglichkeiten Energie zu speichern, die wir in dem Projekt ‘Energiespeicher im Netz’ durchspielen“, erklärt Dr. Christian Dötsch, Leiter des Geschäftsfelds Energiesysteme am Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energiesysteme UMSICHT in Oberhausen, der das Fraunhofer-Zukunftsthema koordiniert. „Unser Ziel ist es, die Lieferung von Wind- und Sonnenenergie ebenso planbar zu machen, wie die Energie aus konventionellen Kraftwerken.“

Windfarm © Warren Gretz / DOE / NREL

Daran arbeiten Wissenschaftler aus sieben Fraunhofer-Instituten. Die Herausforderung: Strom aus Sonne und Wind fließt nur sehr unregelmäßig. An windigen Tagen liefern Windkraftanlagen bis zu 20.000 Megawatt Strom – das entspricht der Kapazität aller deutschen Kernkraftwerke. Doch nicht immer wird auch soviel Energie benötigt. 2006 konnten etwa 15 Prozent des durch Windkraftwerke erzeugten Stroms nicht eingespeist werden und gingen damit für den Verbrauch verloren.

	Photovoltaik © Warren Gretz / DOE / NREL

Effektive Zwischenspeicherung
Wenn bis 2050 etwa die Hälfte des gesamten Energiebedarfs in Deutschland aus erneuerbaren Energien gedeckt werden soll, müssen für die Zwischenspeicherung der erzeugten Energie effiziente Technologien entwickelt werden. Nur so lässt sich in Zukunft vermeiden, dass Energie ungenutzt verloren geht.

Ähnlich sieht es bei Solarstrom aus. An sonnigen Tagen speisen Photovoltaiksysteme Energie ins öffentliche Stromnetz ein – an trüben Regentagen nicht. Doch Stromerzeugung und -verbrauch müssen zu jedem Zeitpunkt übereinstimmen. Um Versorgungslücken zu vermeiden, passen die Anbieter die Stromerzeugung an und halten Reserveleistungen bereit.