Energiwende: Das Rennen um die größte Batterie der Welt
Ein Funktionsmodell der weltweit größten Batterie des Energieunternehmens EWE
Die Gemeinde Jemgum in Ostfriesland ist bundesweit nicht gerade bekannt. Neben Kuhweiden gibt es einen Fischereihafen und ein Ziegeleimuseum. Bald aber könnte ganz Deutschland auf Jemgum blicken. Denn der Ort an der Ems-Mündung ist in der Auswahl derjenigen Standorte, an denen der regionale Versorger EWE mit Wissenschaftlern aus Jena ein riesige Batterie bauen könnte.
Es handelt sich um einen Stromspeicher für den Tagesbedarf von 75 Haushalten - was weniger spektakulär klingt, als es eigentlich ist. Denn seit Jahren zerbrechen sich Forscher und Firmen den Kopf: Wie kann Strom aus Wind und Sonne in großen Mengen gespeichert werden? Das ist eine Schlüsselfrage der Energiewende in Deutschland, denn Strom wird auch bei Flaute und Dunkelheit gebraucht.
Im Labor ist nun in Jena der Nachweis gelungen, dass das geplante Verfahren funktionieren würde: Strom unter Tage in einem Gemisch aus Salzwasser und elektrisch geladenen Kunststoffteilchen zu speichern. Vom „fehlenden Puzzleteil“ für mehr Grün-Strom, der „größten Batterie der Welt“, ja dem „Zaubertrank der Energiewende“ ist die Rede.
Doch so weit ist es längst nicht. Erstens, weil die Batterie im Salzstock nicht die einzige Speichermöglichkeit ist. Und zweitens, weil es auf viele wichtige Fragen noch keine Antwort gibt.
Salzstöcke in Deutschland können so groß sein, dass der Kölner Dom hineinpasste. Das Modell, das Ulrich Schubert nach Berlin gebracht hat, passt in einen Koffer. Der Jenaer Chemiker zeigt auf den schwarzen Kasten, die Schläuche und Plastikröhrchen. „Es besteht damit die Möglichkeit, etwas Revolutionäres zu machen“, sagt er.
Die Wäsche sparsam trocknen
Auch wenn sie nicht besonders platzsparend ist: Die Wäscheklammer ist und bleibt die sparsamste Lösung, wenn es ums Wäschetrocknen geht. Elektronische Wäschetrockner brauchen etwa sechs Mal so viel Energie wie ein Waschgang bei 30 Grad Celsius. Vor allem die Wasserverdunstung kostet sehr viel Strom. Wer den Wäschetrockner in der Wohnung nicht unterbringen kann oder will, hat noch eine Alternative - den sogenannten Wärmepumpentrockner. Zwar sind die Programmlaufzeiten je nach Gerät etwa zehn bis 20 Minuten länger, doch die Anschlussleistung ist mit 1200 bis 1500 Watt nur halb so hoch. Im Vergleich zu Geräten mit herkömmlicher Technologie lässt sich durch die neue Technik - je nach Modell - zum Teil mehr als 50 Prozent Strom einsparen. Der Nachteil: Sie sind lauter und deutlich teurer als klassische Trockner.
Stahlregler oder wassersparende Duschköpfe benutzen
Auch Wasserhähne in Küche und Bad sind neben elektronischen Geräten echte Energiefresser. Durch den Einbau von Stahlreglern kann der Wasserverbrauch und damit auch der Energiebedarf zum Aufheizen des Wassers nennenswert begrenzt werden. Sie reichern das durchfließende Wasser mit Luft an. Das Ergebnis: Der Wasserstrahl wird weicher, die Durchflussmenge reduziert.
Nach dem gleichen Prinzip arbeiten wassersparende Duschköpfe, bei denen sich im Kern eines jeden Wassertropfens kleine Luftbläschen befinden: Der Duschgenuss ist der Gleiche, der Wasserverbrauch aber deutlich geringer.
Sparfüchse sollten außerdem möglichst auf ausgedehnte Badeeinheiten verzichten: Das Wannenbad verbraucht gegenüber dem Duschen nicht nur viel mehr Energie, sondern schadet auch der Haut.
Wand hinter Heizkörpern isolieren
Heizungen, die an der Wand angebracht sind, erwärmen diese stark mit. Handelt es sich um eine Außenwand oder die Wand zu einem Raum, der gar nicht beheizt werden soll, geht viel Energie verloren. Vor allem gilt dies für nicht gedämmte Häuser. Ein Teil - etwa fünf bis zehn Prozent - der Energie lässt sich ganz einfach sparen. Im Handel sind Isolierfolien erhältlich, mit denen sich die Wand hinter den Heizkörpern dämmen lässt. Bei dem Material handelt es sich meist um einen Millimeter dicken Dämmstoff, der mir einer Aluminiumfolie beschichtet ist. Laut Berechnungen des Instituts für Energie- und Umweltforschung können dabei bis zu 430 Kilogramm CO2 im Jahr eingespart werden.
Auch im Alltag können Sie Heizkosten sparen, indem Sie die Heizkörper beim Verlassen des Hauses oder bei geöffnetem Fenster ausschalten. Lüften Sie die Schlafräume stoßweise, möglichst unmittelbar nach dem Aufstehen.
Kühlschrankthermometer verwenden
Laut Stromspar-Check gehören Kühl- und Gefriergeräte zu den größten Stromfressern im Haushalt. Die gute Nachricht: Gerade in diesem Bereich lässt sich der Verbrauch leicht reduzieren. Durch die Absenkung der Temperatur um nur ein Grad Celsius sinkt der Stromverbrauch um ganze sechs Prozent. Da in den meisten Kühlschranken keine Temperaturanzeige vorhanden ist, raten Experten zu Kühlschrankthermometern. Mit deren Hilfe lässt sich der Kühlschrank ganz einfach auf die optimale Innentemperatur von sieben Grad regulieren.
Auch die sogenannte Energieeffizienzklasse ist beim Kauf eines Kühlschranks ein wichtiges Thema. Moderne Energiesparkühlschränke können für eine Stromkosten-Ersparnis von über 100 Euro im Jahr sorgen. Seit 2010 zeigt ein Label der EU die erweiterten Effizienzklassen A+, A++ und A+++ an. Die Klasse A+++ hat den mit Abstand niedrigsten Stromverbrauch. Vom Kauf eines Gerätes, das nicht mindestens die Klasse A hat, raten Experten ab. Bereits nach wenigen Jahren hat sich die Investition in das sparsamere Gerät ausgezahlt.
Auf Zeitschaltuhren und Thermostopps zurückgreifen
Zeitschaltuhren sind das ideale Mittel, um mit Strom betriebene Haushaltsgeräte wie zum Beispiel Warmwasserboiler zu bestimmten Zeiten vollständig auszuschalten. Sinnvoll ist das in den meisten Fällen über Nacht oder, wenn alle Bewohner außer Haus sind. Für Wasserhähne sind zudem sogenannte Thermostopps erhältlich, die zwischen Boiler und Steckdose angebracht werden. Per Knopfdruck kann das Wasser - bei Bedarf - dann wieder erhitzt werden.
Ökostromtarif wählen
Die großen Stromkonzerne sowie kleinere Energieunternehmen bieten in ihrem Portfolio Ökostrom an. Während Ökostrom zum größten Teil aus Wind-, Wasser- oder Sonnenenergie besteht, werben seit einigen Jahren auch viele Anbieter mit Ökogastarifen, die eine CO2-neutrale Lieferung von Erdgas garantieren. Doch Vorsicht bei der Auswahl! Als Kunde sollten Sie darauf achten, dass der jeweilige Anbieter auch wirklich in den Ausbau der Ökostromanlagen investiert. Am besten lässt sich das über die Ökostrom-Zertifizierung des jeweiligen Tarifs prüfen. Ökogas-Anbieter sollten über Emissionszertifikate verfügen. Diese stellen sicher, dass die Unternehmen das CO2 ausgleichen sollen, das bei der Verbrennung von Erdgas entsteht. Gleichzeitig lohnt sich der Preisvergleich. Denn in vielen Fällen ist Ökostrom sogar noch günstiger als Atomstrom.
Standby-Modus vermeiden
Am sparsamsten ist, wer Strom nur verbraucht, wenn er auch wirklich gebraucht wird. Elektrogeräte nicht sinnlos im Standby-Modus laufen zu lassen, ist ein alter Trick. Dabei helfen Mehrfachsteckdosen mit einem Schalter, der auf Knopfdruck alle angeschlossenen Geräte vom Stromnetz nimmt. Denn beispielsweise Audioanlagen mit externem Netzteil verbrauchen auch dann noch Strom, wenn das Gerät ausgeschaltet ist. Nutzen Sie auch hier eine schaltbare Steckdosenleiste. Eine andere Lösung sind Vorschaltgeräte, die die Elektronik nach einer bestimmten Zeit automatisch vom Netz nehmen. Beim Fernseher reicht es dagegen in den meisten Fällen schon aus, das Gerät mit dem Aus-Schalter anstatt der Fernbedienung abzuschalten.
Gas- statt Elektroherd
Hobbyköche befürworten ja sowieso den Gasherd, weil er die Pfannen und Töpfe schneller erhitzt. Doch es gibt noch einen Grund, vom Elektroherd auf Gas umzusteigen. Laut Informationen der Verbraucherzentrale NRW schneiden Gasherde bei den Energiekosten und der ökologischen Bewertung am besten ab. Das gesamte Sparpotential schöpfen Sie aus, indem Sie Restwärme und Umluft anstatt Ober- und Unterhitze nutzen. Das mindert die Kosten um ganze 15 Prozent. Wer zusätzlich aufs Vorheizen verzichtet, spart noch einmal acht Prozent ein.
Was im Alltag sonst noch hilft: Wenn möglich die Kochstelle anstatt den Backofen nutzen, denn er verbraucht vier Mal so viel Energie. Außerdem empfehlen Experten für die Erhitzung von Wassermengen bis zu zwei Liter den Wasserkocher, der gegenüber dem Elektroherd deutlich weniger Strom und Zeit frisst.
Raumthermometer und Thermohygrometer nutzen
Die Zimmertemperatur lässt sich am einfachsten mit einem Thermometer überprüfen. Schon die Absenkung der Raumtemperatur um einen Grad wirkt wahre Wunder: Sie senkt den Verbrauch um sechs Prozent. Thermohygrometer messen neben der Temperatur auch die relative Luftfeuchtigkeit in der Wohnung. Ist diese zu hoch, muss gelüftet werden. So können Sie Schimmelbildung vorbeugen.
Energiesparlampen und LEDs statt Glühbirnen
Auch Licht ist ein großer Stromfresser. Bis zu 50 Euro kostet die unnötige Beleuchtung von Räumen pro Jahr. Oft hilft es schon, beim Verlassen eines Raumes auch das Licht auszuschalten. Wo das Licht pro Tag länger als eine halbe Stunde brennt, sollte auf Energiesparlampen umgestellt werden. Denn vor allem herkömmliche Glühbirnen fressen viel Energie. Der Grund: 90 Prozent der Energie wird von diesen Leuchten nicht in Licht, sondern in Wärme umgewandelt. Energiesparlampen verbrauchen etwa 15 Prozent weniger Strom. Am sparsamsten sind LED-Lampen, die besonders viel Licht aus wenig Strom erzeugen. Mittlerweile sind auch dimmbare Energiesparlampen im Handel erhältlich.
Auf dem Tisch steht eine Flüssigbatterie. Wie in einer handelsüblichen Batterie bewegen sich darin Ionen - elektrisch geladene Teilchen - von einem Pol zum anderen. Der Unterschied: Die Einheit, in der Strom über Membranen in die Batterie hinein- und aus ihr herausfließt, ist vom Speichermedium getrennt. Damit gibt es keine Größenbeschränkung für den Speicher - nur die Dimension des Salzstocks.
700 Megawattstunden will EWE unter Tage speichern, die Energie von etwa zwei Dutzend Windrädern. Mehrere tausend Tonnen Polymere - winzige Kunststoffteile - sollen dafür im Jahr 2023 unter Tage gepumpt und elektrisch aufgeladen werden. „Ja, wir können die Polymere so konfigurieren, dass sie sich in der Sole lösen“, verkündet Schubert den jüngsten Laborfortschritt.
Bisher wird Energie fast ausschließlich in Pumpspeicherkraftwerken gehalten: Strom treibt Pumpen an, mit denen Wasser in einen See hinaufbefördert wird, das bei Bedarf wieder hinabfließt und dabei Generatoren antreibt. 32 solche Anlagen gibt es nach Angaben des Bundesverbands der Energie- und Wasserwirtschaft in Deutschland mit zusammen 7 Gigawatt Leistung. Eigentlich eine bewährte und effiziente Technik. Doch ihr Ausbau stockt. Die Betreiber kritisieren - wie auch EWE - zu hohe staatliche Abgaben für Stromspeicher.
Erst im Oktober gab EnBW Pläne für ein riesiges Pumpspeicherkraftwerk im Südschwarzwald auf, unter anderem wegen des Widerstands von Bürgerinitiativen und Umweltschützern. Der Speicherbedarf bleibt jedoch groß. Allein für die Thüringer Windenergie-Pläne seien rechnerisch mehr als 100 Pumpspeicherkraftwerke nötig, sagt Schubert.
Deshalb müsse man auch unter Tage gehen. EWE-Projektleiter Ralf Riekenberg gibt jedoch zu, dass vieles noch untersucht werden muss. Woher kommen Batteriezellen ausreichender Größe? Wie reagiert man auf Störungen der chemischen Prozesse? Bleiben die unterirdischen Hohlräume stabil? Wie wirken sich Temperatur-Unterschiede unter Tage aus? Und wie schützt man bei Havarien das Grundwasser?
Die Proteste gegen die unterirdische Speicherung von Kohlendioxid und das hydraulische Aufbrechen von Gestein zur Gasgewinnung (Fracking) haben die Verantwortlichen gelehrt, dass die Fragen klar beantwortet werden müssen. Offen ist auch, welcher von vier denkbaren Standorten in Norddeutschland und Rüdersdorf bei Berlin ausgewählt wird.
Unterdessen forschen auch andere an Flüssigbatterien für die Energiewende - etwa das Fraunhofer Institut in Pfinztal bei Karlsruhe, wo Tanks mit hunderttausenden Litern einer Vanadium-Elektrolytlösung stehen. Längst arbeiten Amerikaner, Chinesen und Japaner an eigenen Modellen. Einen anderen Weg geht der Energiekonzern in einem Berliner Heizkraftwerk: Dort soll Strom in Salz-Ionen gespeichert werden, um die Energie Wochen oder Monate später als Wärme in umliegende Häuser zu leiten.
