Windenergie speichern: Herausforderungen und Lösungsansätze

Offshore-Windpark im Meer vor blauem Himmel

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Europa befindet sich in einer beispiellosen Energiekrise. Hohe Gas- und Strompreise sowie Diskussionen um die Energiesicherheit sorgen bei Industrie und Bürgern gleichermaßen für Verunsicherung. Die gute Nachricht: Der bisher eher stockend vorangehende Ausbau der erneuerbaren Energien wird mit immer größerem Nachdruck vorangetrieben – Erwartungen über Ausbauziele wurden nach oben korrigiert. Nicht zuletzt stärken steigende Preise für fossile Energien die Wettbewerbsfähigkeit der Erneuerbaren, die damit zu einer zukunftssicheren Alternative für die Versorgung mit Erdgas werden.

 

Windenergie – sowohl On- als auch Offshore – spielt in dieser Entwicklung eine zentrale Rolle. So werden sich im Zeitraum von 2022 bis 2027 laut Vorhersagen der Internationalen Energieagentur die Windenergie-Kapazitäten weltweit verdoppeln. Im Onshore-Bereich liegt der Ausbau voraussichtlich bei über 570 GW. Doch gerade im Hinblick auf die Versorgung der Industrie mit grünem Strom gibt es eine große Herausforderung bei der Nutzung von Windenergie: ihre Volatilität. Um Schwankungen ausgleichen zu können, muss deshalb der Fokus verstärkt darauf gelegt werden, Windenergie zu speichern und zeitversetzt zu nutzen – und so eine zuverlässige und stabile Versorgung mit erneuerbaren Energien zu ermöglichen. Energiespeicher sind damit ein entscheidender Faktor, um das volle Potenzial der Windkraft auszuschöpfen und die Abhängigkeit von Erdgasimporten zu reduzieren.

 

Elektrifizierung der Industriewärme mit erneuerbarer Energie

 

Geht es um erneuerbare Energien, kommt häufig zuerst Elektrizität in den Sinn. Hier wird in Deutschland bereits ungefähr die Hälfte des Bedarfs aus erneuerbaren Quellen gedeckt. In der Wärmeversorgung hingegen sieht die Situation anders aus – hier sind es bis jetzt lediglich 15 Prozent. Dabei werden hierfür mehr als 50 Prozent des Endenergieverbrauchs eingesetzt. Zwei Drittel davon in der Industrie für Prozesswärme oder -dampf. Grüne Wärme ist in diesem Bereich noch die Ausnahme.

 

Um ihre Prozesse erfolgreich zu dekarbonisieren und die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen wie Erdgas zu beenden, muss die Industrie deshalb genau an diesem Punkt ansetzen und die Elektrifizierung ihrer Wärme- oder Dampfversorgung mit erneuerbaren Energien vorantreiben. Klar ist: Ohne die industrielle Wärmewende wird die Energiewende nicht gelingen.

Speicher für Windenergie: Herausforderungen und Vorteile für die Industrie

Um den mit der Elektrifizierung der Industrie einhergehenden gesteigerten Energiebedarf zu decken – und das klimaneutral –, ist die Erfüllung der Ausbauziele entscheidend. Doch auch dann stellt sich die Frage nach der Versorgungssicherheit. Schließlich kann Windenergie zum Teil starken Schwankungen unterliegen. Dies kann insbesondere in industriellen Produktionsprozessen zu Schwierigkeiten führen, da hier in der Regel eine konstante Stromversorgung zwingend notwendig ist. Denn auch zu viel Wind kann zum Problem werden: Überschüssiger Strom aus Windenergie geht verloren, wenn Anlagen heruntergeregelt werden müssen, um das Stromnetz stabil zu halten. Die gute Nachricht: Durch die effiziente Nutzung dieser Produktionsspitzen könnten größere Teile des Wärmebedarfs der Industrie mit CO2-neutraler Energie gedeckt werden.

 

Der Einsatz innovativer Speichertechnologien ist daher unumgänglich, um Windenergie effizient und flexibel nutzen und fossile Energie wie Erdgas in naher Zukunft vollständig ersetzen zu können. Damit dies für die Industrie wirtschaftlich rentabel bleibt, müssen die Speicher in der Lage sein, die erneuerbaren Energien – in diesem Fall Windenergie – mit möglichst geringen Energieverlusten umzuwandeln. Um auch längere Stromdefizitperioden bewältigen zu können, ist außerdem die Möglichkeit zur Entladung über mehrere Stunden oder sogar Tage essenziell.

Batteriespeicher als Lösung für die Speicherung von Windenergie

Thermische Energiespeicher wie die ThermalBattery® von ENERGYNEST stellen hier eine kosteneffiziente Lösung dar. Als Bindeglied zwischen Strom- und Wärmemarkt sorgen sie dafür, dass Unternehmen grüne Wärme bzw. grünen Dampf aus erneuerbaren Energien für ihre Prozesse nutzen können, um so die Abkehr von der Versorgung mit Erdgas voranzutreiben. Mit einer Effizienz von an die 95 Prozent sind diese in der Lage, Energie aus Produktionsspitzen zu speichern, und zeitversetzt als Wärme oder Dampf wieder abzugeben. Windenergie in Batterien zu speichern, ermöglicht so eine flexible und saubere Energieversorgung in der Industrie – rund um die Uhr.

 

Windenergie speichern – so profitieren Stromerzeuger und Netzbetreiber

 

Das Speichern von Windenergie bietet allerdings nicht nur für die Industrie erhebliche Vorteile. Durch die Möglichkeit zur Speicherung und die folgende Umwandlung in Wärme kann mithilfe der Sektorenkopplung überschüssige Energie von der Stromversorgung in die Wärmeversorgung verlagert werden. Für die Betreiber von On- oder Offshore-Windanlagen bedeutet das eine Maximierung ihrer Erträge, eine Senkung der Anschlusskosten sowie zusätzliche Einnahmen durch Wärmelieferungen.

Darüber hinaus können dank der Speichertechnologien Spitzen in der Energieproduktion ausgeglichen werden. Hiervon profitieren vor allem die Netzbetreiber, da so die bestehenden Netze effizienter genutzt werden können – der Druck, den Netzausbau schnell voranzutreiben, sinkt. Zusätzlich entstehen weniger Kosten, indem der Aufwand für die Stabilisierung der Stromnetze erheblich reduziert wird.

 

So sorgen Wärmespeicher neben einer klimaneutralen und stabilen Wärme- und Dampfversorgung in der Industrie auch für deutlich mehr Flexibilität in der gesamten Energieversorgung – und werden damit zu einer Schlüsseltechnologie für die Energiewende.

An ENERGYNEST interessiert oder Fragen zum Thema erneuerbare Energie, thermischen Speichern oder zu unseren Lösungen?

 

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