21. Feb 2019
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Gesellschaft
Innovationen in der Speichertechnologie
Journalist: Jörg Wernien
In der letzten Januarwoche konnte die Kohlekommission ein Ergebnis vorlegen. Ab dem Jahr 2038 wird es in Deutschland keinen Strom mehr aus Kohle geben. Mehr denn je sind neue Technologien in der Zukunft gefragt. Dipl.-Ing. Thomas Speidel, Präsident des Bundesverbandes Energiespeicher e. V., im Interveiw.
Herr Speidel, können Sie uns einen kurzen Überblick über den technologischen Stand bei der Speichertechnologie geben? Was ist bereits technisch so ausgereift, dass es auch in Anwendung ist?
Der BVES ist ein Verband aller Speichertechnologien, denn unterschiedliche Technologien haben individuelle Vorteile. Beispielsweise die Klassiker Pumpspeicher, Schwungradspeicher oder auch Gasspeicher. Die sind vielfach erprobt und ausgereift. Sie sprechen vermutlich von den populären Technologien wie Lithium-Ionen-Batteriespeicher oder Wasserstoff. Bei den Batterien liegt schon heute eine etablierte und weltweit in erheblichem Umfang eingesetzte Technik vor. Die Wasserstofftechnik ist auch reif für den Markt, wird aber leider noch nicht in dem Umfang umgesetzt, wie dies notwendig und sinnvoll ist.
Viele Unternehmen forschen, versuchen die Speicher zu verbessern, was sind die größten Probleme zurzeit?
Wir verfügen über Technologien, die marktreif und erprobt sind. Es wird jedoch gefordert, dass die neuen Technologien sofort besser, günstiger oder wenigstens preisneutral zum Status quo sind. Das klassische „Henne-Ei“-Problem. Wir sollten jetzt die Leinen loslassen, Neues umsetzen und in Stückzahlen kommen. Viele warten jedoch darauf, dass die Technik besser und günstiger ist als der heutige Bestand. Das geht nicht. Es wird ein Weg sein, der gesellschaftspolitisch aktiv beschritten werden muss. Andere Länder, wie beispielsweise China, machen uns das erschreckend deutlich vor. Auf diesem Weg ist dann das Bessere des Guten Feind und wir werden sehen, dass auch Speicher immer besser und attraktiver werden. Das Auto ist vor 100 Jahren auch nicht so geboren worden, wie es heute ist. Jede lange Reise beginnt mit dem ersten Schritt.
Um die Energiewende voranzutreiben, wäre die Speicherung von Wind- und Solarstrom eine gute Lösung. Wo stehen wir da in fünf und in zehn Jahren?
So ist es, und so wird es auch kommen. Die Energiewende hat das primäre Ziel der CO2-Reduktion, und hier drängt global die Zeit. Um dort hinzukommen, benötigen wir ein Orchester an Technologien und nicht eine alleinseligmachende Weltrettungstechnik. Das bedeutet: Der Ausbau der regenerativen Erzeugung aller Arten an allen Orten wird ebenso wichtig sein wie gezielter Netzausbau, die Sektorenkopplung von Strom, Wärme und Mobilität sowie ein breites Spektrum an verschiedenen Speichertechnologien als wesentlicher Bestandteil des künftigen Energiesystems. Alles gemeinsam orchestriert von digitalen und abgesicherten Strukturen. Dezentrale Einheiten, die sich selbst optimieren, werden übergeordnet zusammengeschaltet. Das Prinzip „Teile und herrsche“ gilt auch hier. Der zentrale „Master“ hat ausgedient. Das wird das neue Energiesystem in sehr komplexen, sektorenübergreifenden Formen weiterhin stabil und leistungsstark machen. Wenn wir konsequent tun, was wir könnten, haben wir in fünf bis zehn Jahren die Grundtransformation geschafft. Der Rest wird dann fortlaufende Optimierung sein.
Die Smart Cities der Zukunft versorgen sich mit Energie autark – bis jetzt immer nur in Vorzeigeprojekten. Wann erwarten Sie da den Durchbruch?
Zunächst freut mich, dass Sie dies ansprechen. Es ist ein Beispiel des von mir bereits erwähnten dezentralen Ansatzes. Dieser muss ganz besonders für Quartiere und Kommunen gelten. Nicht jeder Bürger kann sich ein Eigenheim leisten, und es ist unsere Aufgabe, alle Menschen mitzunehmen. Die bestehende und optimierte Regulatorik aus der Nachkriegszeit mit zentralen Kraftwerken verhindert, dass die neuen Lösungen ihre Kraft entfalten können. Der Durchbruch kommt, wenn die Politik jetzt final den Mut bekommt, mit Nachdruck die letzte Meile zu gehen. Die politischen Willensbekundungen stimmen vielfach. Jetzt ist der Zeitpunkt gekommen, an dem man das Ruder vollends herumreißen muss. Das ist wie beim Segeln: Wer bei der Wende das Ruder nicht konsequent umlegt, wird im Wind stehenbleiben und dann geht es weder nach links noch nach rechts und Stillstand droht.
Es gibt Versuche mit großen Speichern – was können Sie uns darüber erzählen, wer macht diese Versuche und wer ist beteiligt?
Was sind große Speicher? Betrachtet man Pumpspeicher oder Gasspeicher, dann sind Batteriespeicher vergleichsweise sehr kleine Speicher, selbst wenn man diese in großer Menge vernetzt. Auch hier gilt: Aufgrund der örtlichen Besonderheiten bei Erzeugung und Verbrauch werden sich die Speichertechnologien und Größen den Regionen und Gegebenheiten anpassen. Unser künftiges Energiesystem muss vor allem mit Leistungsspitzen bei Erzeugung und Verbrauch klarkommen. Die Leistung wird lokal bedeutender als die Energie sein. Kurzer Ausflug in den Physikunterricht zu Leistung und Energie: Stellen Sie sich eine Badewanne vor. Der Zulauf repräsentiert die Leistung, der Wasserinhalt der Wanne die Energie. Füllen oder leeren Sie die Wanne mit einem Aquariumschlauch (kleine Leistung), dann dauert das sehr lange. Mit einem dicken Feuerwehrschlauch geht es dagegen sehr schnell (große Leistung). Die Energie (Wassermenge) in der Wanne ist dagegen gleich. Die Zeit des Füllens oder Leerens ist somit der entscheidende Faktor. Künftig werden wir temporär mehr hohe und kurzfristige Leistungen für Ausgleichsprozesse benötigen. Dazu können dann – je nach Netzebene – auch sehr große Speichersysteme dienen. Solche Versuche werden in der größeren Infrastruktur von Netz/Industrie derzeit gefahren und erprobt. Bei diesen Größenordnungen von hunderten Megawattstunden werden nach meiner Einschätzung verlässliche und erprobte Strukturen aus Großindustrie, Kraftwerksbau und Versorgern die Verantwortung übernehmen, und damit fühle ich mich auch wohl. Das ist kein Start-up-Thema.
Ein Blick in die Zukunft – was sind Ihre Visionen?
Die Elektromobilität wird dafür sorgen, dass der Druck aus der Bevölkerung massiv wird. Millionen von Menschen bringen in wenigen Jahren zusätzliche Verbrauchsleistung in die Netze, und aufgrund der Dieselthematik liegen die Nerven blank. Dazu die drängende Notwendigkeit, den CO2-Ausstoß massiv zu verringern, was alle fossilen Preise anheben muss. Die aktuellen NOX-Diskussionen werden dem parallelen CO2-Problem in seiner Relevanz nicht gerecht. Plug-in-Hybride werden den CO2-Ausstoß eher erhöhen, da nicht davon ausgegangen werden kann und kein Zwang besteht, die kleinen Batterien immer wieder am Netz zu laden. Nun werden diese Fahrzeuge steuerlich und rechtlich den reinen E-Fahrzeugen sogar gleichgestellt. Ein politisches „Pflaster“ und falsch verstandene Industriepolitik statt einer klaren zukunftsfähigen Lösung. Das ist ein Beispiel für den fehlenden Mut zur Wende. Umso schneller muss es zum klaren systemischen Wandel kommen, der endlich auch regulatorisch den erforderlichen Freiraum gibt. Das ist möglich, braucht aber den Mut, das Ruder in der Wende vollends herumzureißen. Wir als BVES (Bundesverband Energiespeichersysteme) suchen den Austausch mit allen Beteiligten, mit Industrie, Verbänden, Politik und Gesellschaft. Deutschland braucht eine Allianz der Technologien und Verantwortlichen, begleitet von einem klaren regulatorischen Fahrplan. Entscheidend ist: Politisch ist das nicht mehr aufzuhalten und die Physik wird dafür sorgen, dass es so kommt. Falsch verstandene Bestandswahrung kostet mehrfach. Wir können jetzt noch entscheiden, ob wir international aktiv mitwirken, Technologie gestalten und Arbeitsplätze schaffen bzw. erhalten oder ob wir zum Konsumenten von Technologien werden, die anderweitig hergestellt werden. Bei der Solartechnik mussten wir das schmerzhaft erleben und 80 000 Arbeitsplätze gingen verloren bzw. nach China. Da man aus Erfahrung klug werden kann, ist meine Hoffnung und Vision, dass wir unsere Möglichkeiten nutzen. In Deutschland und in Europa.
Welchen Stellenwert hat Deutschland in der Technologie?
Unsere Forschungsinstitute sind noch immer Weltspitze und unsere Industrie kann alles, wenn sie es will und der Markt dann auch die Investitionen zurückgeben kann. Auch wird es niemals am Geld fehlen, wenn die Randbedingungen stimmen. Es ist insbesondere auch kein Technologiethema. Zumindest jetzt noch nicht. Wir stehen vielmehr vor dem Diktat der großen Absatzmärkte aus Asien und der industriepolitisch sehr zielorientierten Vorgehensweise anderer Volkswirtschaften. Es ist ein Wettbewerb der Gesellschaftsformen und deren Kräfte und nicht mehr der Stellenwert von Technologie aus den jeweiligen Ländern. In Deutschland oder Europa entwickelte Spitzentechnologie ist nicht der Wertschöpfung und Steuerlast in Europa oder Deutschland verpflichtet. Zudem verlangen die großen Wachstumsmärkte die lokale Entwicklung und Produktion bei sich. Eine Aussage von VW-Chef Diess im Handelsblatt am 7.1.2019: „Die Zukunft von Volkswagen entscheidet sich auf dem chinesischen Markt“. Bei VW ist der Staat mit mehr als 25 % Miteigentümer und schaut zu. Es scheint, als hätten wir keine Antworten und keine eigene Strategie. Solange sich nicht alle weltweit einem gleichen liberalen, offenen und fairen Wettbewerb stellen, ist klar, wer verlieren wird, und die Gradienten sind bereits erschreckend deutlich. Da dieser hehre Wunsch im Rang kurz hinter „Weltfrieden“ rangiert, sollten wir realistisch werden.
Bei den Batterien für PKW hat die deutsche Wirtschaft zu lange zugesehen – wie ist das beim Thema Großspeicher?
Die Batterien bzw. Zellen kommen bislang aus den gleichen Werken. Der Unterschied bei den stationären Batterien liegt in der Individualität der Systemgestaltung und der örtlichen Bezüge ihres Einsatzes. Autos kann man weltweit in den direkten Wettbewerb stellen. Systeme, die oftmals lokalen spezifischen Gegebenheiten unterworfen sind, können eher als Projekte verstanden werden. Somit kommen die Kernkomponenten aus den bekannten Werken der asiatischen Hersteller, aber systemisch inkl. Installation und Service vorrangig noch von lokalen Anbietern und Integratoren. Jedoch kaufen auch hier die ausländischen Strategen gezielt zu, denn am Ende ist entscheidend, wem Firma, Marktzugang und Know-how gehören. So sehen wir dann mit lokalen bzw. europäischen Millionenbeiträgen geförderte Batteriefirmen in Deutschland und Europa, die mehrheitlich asiatischen Eigentümern gehören.
Werden Großspeicher in der Zukunft ein Segen für die Entwicklungsländer sein?
Ein Segen für die Entwicklungsländer ist es, wenn sie selbstständig und in ihrer eigenen Entwicklung handlungsfähig werden. Energie ist dabei ein entscheidender Faktor. Aufgrund von vielfach hoher Sonneneinstrahlung, Flächen für Windmühlen, Thermokraftwerke oder auch Laufwasser ist genug Energie für eine Ernte vorhanden. Aber auch hier gilt: Die Verstetigung und die Deckung der Schwankungen sind entscheidend für ein stabiles Energiesystem. Insofern kann ich Ihre Frage mit einem klaren „Ja“ beantworten. Speicher aller Arten werden im Orchester von Erzeugungsanlagen und dem dazugehörigen Systemmanagement für die Entwicklungsländer ein großer Segen sein. Wie auch bei uns.
