Eines der Probleme der erneuerbaren Energien sind ja die saisonalen Schwankungen, insbesondere bei der Erzeugung von Solarenergie. Soviel Solaranlagen bauen, bis auch im Winter genug Solar-Strom erzeugt wird, bräuchte enorm viel Fläche. Besser wäre es da natürlich, überschüssige Energie im Sommer zu speichern und im Winter zu verbrauchen.
Eine Speicher-Medium, das dafür eigentlich ideal wäre, ist die Lageenergie (oder „potentielle Energie“), mit der man so etwas wie „Gravitationsspeicher“ bauen kann. Eine solche Anlage hat eine chinesische Firma letztes Jahr zusammen mit der Schweizer Firma Energy Vault errichtet:
Energy Vault Project – China, Rudong (weitere Bilder)
In diesem 148 m Meter hohen Gebäude sollen (final) 12.000 Gewichte à 25 t insgesamt 100 MWh elektrische Leistung speichern (Quelle). Dazu werden die Gewichts-Blöcke im Inneren über Kräne nach oben gezogen und dort eingelagert. Bei Bedarf lässt man die Blöcke dann wieder herunter, treibt einen Generator an und erzeugt somit Strom.
Als Hauptvorteile der Technik sehe ich dabei:
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Lebensdauer: Auch wenn das aktuelle Projekt nur auf 35 Jahre ausgelegt ist, handelt es sich am Ende um ein Gebäude, ein paar Kräne und Betonklötze. Es sollte also eigentlich möglich sein, so einen Speicher auch für 100 Jahre auszulegen, mit entsprechender Wartung der wenigen elektrischen Teile versteht sich.
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Quasi vollständige Unabhängigkeit von kritischen Rohstoffen.
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Umweltfreundlichkeit: Das Gebäude ist natürlich eine Betonkonstruktion, aber die Gewichte kann man aus Bauschutt herstellen oder auch aus Stein, da sie, außer ihrem Gewicht, quasi keine Anforderungen erfüllen müssen.
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Faktisch ungefährliche Technik: Es braucht keine chemischen Substanzen und birgt keine Brandgefahr.
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Quasi unbegrenzte Langzeitspeicher-Fähigkeit für den saisonalen Ausgleich von EE-Erzeugung.
Natürlich gibt es auch Nachteile, mir fallen da z.B. diese ein:
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Flächen- bzw. Volumenverbrauch:
Die Prototypenanlage in Rudong ist 148 Meter hoch und hat eine Grundfläche von 110 m x 120 m, also etwa 1,3 Hektar für die 100 MWh gespeicherte Energie (Quelle). Zum Vergleich: Der geplante Gigawattspeicher in der Lausitz benötigt für 4000 MWh laut Betreiber 10 Hektar Fläche (Quelle). Das ist zwar etwas mehr als Faktor 4 kompakter als beim Gravitationsspeicher, aber auch nicht um Welten besser, finde ich. -
Die Kosten:
Für die Anlage in China sind Kosten von knapp 90 Mio. Dollar (ca. 77 Mio. Euro) angegeben worden (Quelle). Zum Vergleich, das Franhofer ISE hat 2022 in einer Kurzstudie (Quelle) für große Lithium-Batteriespeicher (>1 MWh) Kosten von 250-500 EUR/kWh abgeschätzt. Bei 100 MWh wären das also 25 - 50 Mio Euro. Das ist zwar nur etwa halb so teuer, bedenkt man aber, dass Batteriespeicher keine so lange Lebensdauer erreichen dürften, relativiert sich dieser Nachteil des Gravitationsspeichers wieder. -
Die Optik?:
Vielleicht müssen sich einige erst an den Anblick gewöhnen. Aber da diese Speicher ja überall gebaut werden können, kann man sie einfach in Industriegebieten oder z.B. auf abgerissenen Kohle-Kraftwerken bauen.
Alles in allem finde ich, dass die Vorteile enorm groß sind. Vor allem die hohe Nachhaltigkeit aufgrund der langen Lebensdauer und des einfachen Aufbaus ohne Chemikalien finde ich absolut überzeugend. Und gegenüber anderen mechanischen Speichern, wie Stauseen etwa, macht die universelle Einsetzbarkeit diese Technik sehr gut skalierbar.
Mit solchen Speichern ließe sich dann auch die Notwendigkeit für Gaskraftwerke als Puffer bei Dunkelflauten effektiv verringern, wenn auch nicht ganz beseitigen.
