Langzeitspeicher (LDES)
Speicher, die ihre Nennleistung etwa 8 Stunden oder länger abgeben können und so mehrtägige Flauten und saisonale Ungleichgewichte überbrücken, die 2–4-Stunden-Batterien nicht abdecken.
Für Langzeitspeicher gibt es keine einheitliche gesetzliche Definition. Das US-Energieministerium (DOE) und der LDES Council setzen meist 10 Stunden oder mehr an, viele Studien 8 Stunden. Speicher für mehrere Tage (10–100 Stunden) überbrücken windstille, trübe Phasen; saisonale Speicher (Wochen bis Monate) verschieben Solarstrom aus dem Sommer in den Winter.
Zu den Technologien gehören:
- Pumpspeicher: etwa 90 % der weltweiten Speicherkapazität (Energie), meist 6–20 Stunden
- Druckluftspeicher (CAES) und Flüssigluftspeicher
- Redox-Flow-Batterien und Eisen-Luft-Batterien (etwa 100 Stunden Entladedauer)
- Wärmespeicher, etwa Salzschmelze in CSP-Kraftwerken
- Wasserstoff in Salzkavernen, der wichtigste Kandidat für saisonale Speicherung
Benötigte Energie (MWh) = Leistung (MW) x Dauer (h)
Die Wirtschaftlichkeit funktioniert anders als bei Kurzzeitbatterien: Ein Langzeitspeicher durchläuft pro Jahr weniger Zyklen und braucht deshalb sehr niedrige Kosten pro kWh Kapazität. Studien wie Sepulveda et al. 2021 (Nature Energy) nennen weniger als etwa 20 USD/kWh, damit er dem System spürbar nützt. Dafür darf der Gesamtwirkungsgrad niedriger sein. Wertvoll werden Langzeitspeicher, sobald der Anteil wetterabhängiger erneuerbarer Energien etwa 60–80 % übersteigt.
Verwandte Begriffe
Alle Begriffe →- Pumpspeicherkraftwerk
Energiespeicher, der Wasser in ein Oberbecken pumpt, wenn Strom billig oder reichlich vorhanden ist, und es bei Bedarf über Turbinen wieder ablässt; weltweit die größte Form der Netzspeicherung.
- Redox-Flow-Batterie
Elektrochemischer Speicher, der Energie in flüssigen Elektrolyten in externen Tanks speichert. Leistung (Stackgröße) und Kapazität (Tankvolumen) lassen sich daher getrennt skalieren.
- Druckluftspeicher (CAES)
Speichertechnik, die mit überschüssigem Strom Luft in Kavernen oder Behälter presst und sie zur Rückverstromung über eine Turbine wieder entspannt.
- Wärmespeicher
Speicherung von Energie als Wärme oder Kälte in sensibler, latenter (Phasenwechsel) oder thermochemischer Form, zur späteren Nutzung als Wärme oder zur Stromerzeugung.
- Grüner Wasserstoff
Wasserstoff, der in einem mit Ökostrom betriebenen Elektrolyseur aus Wasser gewonnen wird, praktisch ohne direkte CO2-Emissionen.
- Fluktuierende erneuerbare Energien (VRE)
Erneuerbare Erzeugung, die mit Wetter und Tageszeit schwankt, vor allem Wind und Photovoltaik, und sich nicht vollständig nach Bedarf abrufen lässt.