„Speicherinitiative“ des Klima- und Energiefonds: Schlüsseltechnologien der Energiewende

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Wohin mit dem Windstrom, wenn die Netze schon fast glühen? Woher den Photovoltaikstrom nehmen, wenn die Sonne schon untergegangen ist? Die Antwort lautet in beiden Fällen: Speicher. In Österreich werden derzeit zahlreiche neue Ansätze und Lösungen für die Speicherung von Strom und Wärme aus erneuerbaren Ressourcen erforscht und im praktischen Betrieb getestet. Seit 2012 unterstützt der Klima- und Energiefonds mit seiner Speicherinitiative Forschung, Weiterentwicklung und Demonstrationsprojekte mit bislang 40 Millionen Euro. Nun liegt der Abschlussbericht zur Startphase der Speicherinitiative vor.

Der Ausbau erneuerbarer Energie erfordert eine zunehmend hohe Flexibilität im Energiesystem, um trotz schwankender Erzeugung eine stabile und sichere Versorgung zu gewährleisten. Deshalb dokumentierten im Rahmen der Speicherinitiative-Startphase 140 internationale Expertinnen und Experten den Status quo verschiedener Speichertechnologien für Elektrizität, Wärme und Kälte. Die Palette umfasst unter anderem althergebrachte und neue Batterien, Langzeitwärmespeicher, Schwungmassen- und Druckluftspeicher sowie Power-to-Gas. Wie weit fortgeschritten die jeweilige Technologie ist, ob im Forschungs- oder Entwicklungsstadium oder schon marktreif, wird übersichtlich in grafischer Form präsentiert. Herzstück des Berichts ist eine Zusammenschau der wichtigsten technischen Kenndaten aller Speichertypen.

Speicherkenndaten auf einen Blick. „Die Ergebnisse stehen auf einer eigenen Website für ForscherInnen, EnergieplanerInnen und mögliche AnwenderInnen bereit“, erklären Theresia Vogel und Ingmar Höbarth, die Geschäftsführung des Klima- und Energiefonds. „Gleichzeitig bietet der Abschlussbericht auch für den Klima- und Energiefonds eine wertvolle Datenbasis, um wichtige künftige Forschungsschwerpunkte und Demoprojekte identifizieren und entsprechend fördern zu können.“

Insgesamt billigen die ExpertInnen den österreichischen Unternehmen und Forschungseinrichtungen einen hohen Know-how-Standard zu und orten eine große Chance, mit innovativen Produkten am internationalen Markt zu reüssieren. Denn nur mit Speichern kann eine vollständig erneuerbare Energieversorgung realisiert werden. Sie machen es möglich, lokal erzeugte Energie möglichst vollständig vor Ort zu nutzen, industrielle Abwärmepotenziale zu heben sowie Wärme- und Stromnetze zu stabilisieren. Und Insellösungen wären ohne Speicher nicht umsetzbar.

Neue Einsatzbereiche. Die Energiedichte, also die Leistung der Speicher, wird in den nächsten Jahren steigen, sagen die ExpertInnen. Das könnte die E-Mobilität beflügeln. E-Car-FahrerInnen werden künftig auch bei Schnellladestationen mit zu schwachem Netzanschluss und mit Wärmespeichern „zur thermischen Konditionierung von Batterie und Fahrgastraum“ konfrontiert sein. Die Liste der möglichen Einsatzbereiche für Speicher innerhalb der nächsten fünf bis zehn Jahre ist lang. Sie reicht von der Eigenverbrauchsoptimierung bei privaten Photovoltaikanlagen bis zu Großspeichern für die saisonale Wärmespeicherung in Gebäuden und Fernwärmenetzen. Allerdings besteht nach wie vor großer Forschungs- und Entwicklungsbedarf, nicht nur was die Speicher selbst betrifft, sondern auch ihre Einbindung in die Energienetze.

Angewandte Energieforschung. „Wir freuen uns, dass wir in den vergangenen Jahren zahlreiche höchst innovative Speicherprojekte mit insgesamt 40 Millionen Euro unterstützen konnten“, sagt Vogel. Darunter befindet sich beispielsweise das Leitprojekt Tes4seT, das AEE Intec mit 19 ForschungspartnerInnen und Industrieunternehmen umsetzte. Darin werden Technologien für eine neue Generation kompakter thermischer Energiespeicher erforscht und Konzepte für deren Integration in Energiesysteme von Gebäuden, der Industrie und der Fahrzeugtechnik entwickelt.

Unter dem Titel „Underground Sun Storage“ wird erstmals die Speicherung von Wind- und Sonnenenergie in einer ehemaligen natürlichen Erdgaslagerstätte erforscht. Basis dafür ist die Power-to-Gas-Technologie, bei welcher der aus Wind- und Sonnenenergie gewonnene Strom in ein speicherbares Methan-Wasserstoffgemisch umgewandelt wird.

Impulse für den Speichermarkt. Mit dem Programm „Solarthermie – Solare Großanlagen“ initiiert der Klima- und Energiefonds auch die Errichtung von Wärmespeichern. Die Firma HABAU beispielsweise wird ihre Betonfertigteile künftig in vier neuen vollsolar beheizten Hallen produzieren. Die 1.400 Quadratmeter große thermische Solaranlage in Verbindung mit einem Betonkernspeicher liefert in der warmen Jahreszeit zudem Wärme für den Fertigungsprozess.

Im Rahmen des europaweit einzigartigen Programms „Demoprojekte Solarhaus“ fördert der Klima- und Energiefonds auch Ein- und Zweifamilienhäuser, die mindestens 70 bis 100 Prozent ihres Wärmebedarfs von der Sonne beziehen. Bei einem aktuellen Bauvorhaben in Oberösterreich soll die Wärmeversorgung zur Gänze mit Solarthermie abgedeckt werden. Dazu wird das zweistöckige Einfamilienhaus nicht nur mit einer 220 Quadratmeter großen thermischen Solaranlage, sondern auch mit einem 30.800 Liter fassenden Pufferspeicher ausgestattet.

„Mit seiner Speicherinitiative ermöglicht der Klima- und Energiefonds die Umsetzung von Forschungsprojekten zu Energiespeichern und die praktische Anwendung. Damit soll die Position Österreichs am internationalen Umwelttechnikmarkt gestärkt und neue Exportchancen eröffnet werden. Denn Energiespeicher sind ein zentraler Baustein zur Umsetzung der Energiewende“, so Höbarth. „Eine wichtige Rolle werden dabei auch die Klima- und Energie-Modellregionen spielen, indem sie verschiedene Speicher testen und praktische Erfahrungen sammeln, die wiederum den Herstellern helfen, ihre Produkte zu verbessern oder neue auf den Markt zu bringen.“