Energiespeicher

Energiespeicher bezeichnet Systeme, die Energie speichern und zu einem späteren Zeitpunkt wieder freigeben. Sie ermöglichen die zeitliche Entkopplung von Erzeugung und Verbrauch, erhöhen die Zuverlässigkeit der Energieversorgung und erleichtern die Integration erneuerbarer Energien in Netze und andere Sektoren.

Es gibt verschiedene Typen, die grob in mechanische, chemische und elektrochemische, elektrische und thermische Speicher unterteilt werden. Zu den mechanischen Speichern gehören Pumpspeicherwerke, Druckluftspeicher und Rotationsspeicher (Schwungräder). Chemische und elektrochemische Speicher umfassen Batterien wie Lithium-Ionen, Blei-Säure oder Festkörperbatterien sowie Wasserstoffspeicherung durch Elektrolyse und Speicherung von Wasserstoff bzw. synthetischem Methan (Power-to-Gas). Thermische Speicher nutzen Wärme, etwa Molten-Salt-Speicher oder sensible/latente Speicher. Elektrische Speicher wie Superkondensatoren speichern Energie direkt und liefern sehr schnelle Leistungspulse, meist über kurze Zeiträume.

Zu den größten Langzeitspeichern weltweit gehören Pumpspeicherwerke; gefolgt von chemischen Speichern wie Wasserstoff- oder Batteriesystemen. Wichtige Kenngrößen sind Speicherkapazität (MWh), maximale Leistungsabgabe (MW) und die Effizienz über Lade-Entlade-Zyklus (typisch etwa 60–95 % je nach Typ). Lade- und Entladezeiten variieren von Sekunden bis Stunden oder Tagen, je nach Anwendung.

Anwendungsfelder umfassen Netzstabilisierung, Lastverlagerung, Integration intermittierender Erzeugung, Backup- und Notstromversorgung sowie Betrieb von Insel- oder Mikronetzen. Langfristige oder saisonale Speicherung erfolgt oft mit Power-to-Gas- oder Großwärmespeichern.

Herausforderungen sind Kosten, Lebensdauer, Umwelt- und Ressourcenbelastungen, Flächenbedarf, Sicherheit und Entsorgung oder Recycling am Lebensende. Politische Rahmenbedingungen, Marktregulierung und technische Standards beeinflussen Entwicklung und Einsatz von Energiespeichern weltweit.