Intelligente Stromspeichersysteme: Wasserstoffspeicher

Quelle: Alexander Limbach

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Wasserstoffspeicher besitzen mit 20 bis 40 Prozent den niedrigsten Wirkungsgrad aller vorgestellten Speichermöglichkeiten. Allerdings hat Wasserstoff eine relativ hohe Energiedichte. Das bedeutet, dass die Energiemenge sehr groß ist, die Wasserstoff pro Volumeneinheit speichern kann. Dies könnte bei der Speicherung von elektrischer Energie ein großer Vorteil sein – vor allem hinsichtlich der Größe der jeweiligen Speicher.

Die Funktionsweise eines solchen Speichers ist denkbar einfach: Der so genannte Elektrolyseur spaltet Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff. Der Wasserstoff wird dann in einer Brennstoffzelle wieder in elektrische Energie umgewandelt. Dazu wird die Elektrolyse quasi wieder umgekehrt und Wasserstoff und Sauerstoff wieder zusammengeführt.

Größtes Problem ist momentan der schon angesprochene niedrige Wirkungsgrad. Zudem sind die benötigten Brennstoffzellen noch in der Entwicklung. Nichtsdestotrotz könnte die Energiespeicherung mittels Wasserstoff eine sehr kostengünstige Lösung sein. Der Wasserstoff würde dabei unter hohem Druck in unterirdischen Salzkavernen gespeichert.

Noch nicht geklärt sind – ähnlich wie bei den Druckluftspeicherkraftwerken – eventuell auftretende Dichtigkeitsprobleme der unterirdischen Kavernen durch den hohen Druck bei der Wasserstoffspeicherung.

Zukunftsmusik: Methan aus Wasserstoff

Bei einer etwas abgewandelten Form der Wasserstoffspeicherung wird Wasserstoff nach der Spaltung vom Sauerstoff mit CO² vermischt; Endprodukte sind Methan und Wasser. Methan könnte dann in bereits vorhandene große Erdgasspeicher eingelagert und bei Bedarf wieder mittels Gaskraftwerken in Strom und Wärme umgewandelt werden. Eine erste Versuchsanlage läuft in Stuttgart. Die bisherigen Erkenntnisse sind aussichtsreich.

Viele Speichermöglichkeiten für Energiewende nicht praxistauglich

Wie Sie auf Grund der bisherigen Ausführungen zu Stromspeichersystemen sicher bereits bemerkt haben, eignet sich nicht jeder Energiespeicher für die Bewältigung der immensen Aufgaben, die die Energiewende mit sich bringen wird.

Vor allem elektrochemische Speicher und Kurzzeitspeicher haben Einschränkungen. Um Energieerzeugungstäler auszugleichen, sind diese Speicherformen aus unterschiedlichen Gründen nicht geeignet. Anders sieht es bei Langzeitspeichern und der Spaltung von Wasserstoff aus:

Während Erstere ihre Praxistauglichkeit bewiesen haben, ihre Verbreitung jedoch aus anderen Gründen behindert wird, sind bei der Speichermethode Wasserstoff noch einige Fragen hinsichtlich der Effizienz und der Methodik zu klären.

Wie die Brennstoffzelle selbst, könnte auch die Energiespeicherung mittels Wasserstoffspaltung schnell wieder in der Schublade verschwinden. Hoffnung dagegen macht die Idee der Herstellung von Methan und dessen Speicherung in ohnehin vorhandenen Erdgasspeichern.

Fazit: Energiespeichertechniken eröffnen hohes (Investitions-)Potenzial

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Energiespeicher in den kommenden Jahren eine immer größere Bedeutung haben werden. Denn diese stellen neben den eigentlichen Stromerzeugern und der Vernetzung den dritten wichtigen Aspekt hin zu sauberer Energie dar. Dementsprechend wird die Forschung auf diesem Gebiet mit Hochdruck vorangetrieben werden.

Welche Speichermöglichkeiten sich letztlich durchsetzen werden, ist noch nicht abzuschätzen. Es wird aber mit Sicherheit einen Mix aus den meisten oben genannten Speichermedien geben. Das Wachstumspotenzial dieses neuen Sektors ist indes enorm.

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