Langzeitspeicherung mit wiederaufladbaren Batterien -
oder grüner Wasserstoff?


Eine vollständige Umstellung der Energieversorgung auf Solar- und Windenergie ist nur möglich, wenn auch lange Dunkelflauten mit gespeicherter Erneuerbarer Energie überbrückt werden können.
Zur Speicherung der Energie für die Dunkelflauten könnte man die bekannten wiederaufladbaren Lithium-Ionen-Batterien einsetzen, doch wird derzeit häufig eingewendet, dass diese Batterien derzeit nur eine begrenzte Anzahl von Tiefentladungen überstehen. Zwar könnten sie danach wieder vollkommen recycelt werden, denn die in ihnen eingesetzten chemischen Elemente verbrauchen sich nicht, aber auch das Recycling benötigt Energie, natürlich ebenfalls Solar- oder Windenergie.

Wenn Sonnen- und Windenergie in beliebigen Mengen zur Verfügung stünde, wäre gegen ein Recyceln der Batterien nichts einzuwenden, doch in den vergangenen Jahren hat sich die Meinung durchgesetzt, es wäre von der Energiebilanz her günstiger, wenn man die aufladbaren Batterien zur Verlängerung ihrer Lebensdauer nicht vollständig entladen, sondern nur als "Pufferbatterien" zum Ausgleich geringer kurzfristiger Bedarfs-Schwankungen nutzen würde. Den eigentlichen Energie-Bedarf könnte man dann mit sogenannten "Langzeitspeichern" decken.

                 Auch der SFV und der Verfasser des vorliegenden Beitrages haben sich bisher für diese Lösung eingesetzt. Doch es scheint, dass im Zuge der Batterie-Weiter-Entwicklung die Empfindlichkeit der Batterien gegen Tiefentladung geringer wird, somit wird die Verwendungsdauer der Batterien zunehmen und der Energieaufwand für das Recycling der Batterien entsprechend abnehmen.
Diese Hoffnung ist nicht ganz abwegig:
Tesla hat angekündigt, in seiner zukünftigen Brandenburger Fabrik Batteriezellen herzustellen, die eine fünfache Kapazität und sechsfache Leistung aufweisen.
Auch werden neue Lithium-Metall Batterien mit erheblich größerer Kapazität entwickelt.
Bei Science wird nun über die Entwicklung einer reinen Feststoffbatterie mit noch besseren Eigenschaften berichtet.
Auf die Langzeitspeicher könnte man dann schließlich ganz verzichten und die zur Überwindung der Dunkelflaute erforderliche Elektrizität ausschließlich in aufladbaren Batterien speichern. Für diese erheblich einfachere Lösung ist der vorliegende Beitrag als Anregung gedacht und soll zudem grundlegende Informationen zu "Langzeitspeichern" liefern:
  

Verschiedene Langzeitspeicherverfahren, sind unter der Sammelbezeichnung "Power to Gas" oder "Power to Liquid" bekannt geworden. Es geht dabei um die chemische Erzeugung von energiehaltigen Gasen oder Flüssigkeiten, die zunächst gespeichert und dann bei Energiebedarf ähnlich wie Erdgas oder Benzin oder Kerosin direkt in einem Verbrennungsmotor genutzt werden (z.B. für Flugzeugantriebe) oder die in stromerzeugenden Verbrennungskraftmaschinen oder in Brennstoffzellen elektrische Energie liefern.

Die konventionelle Energiewirtschaft setzt sich seit einigen Monaten mit spektakulärem Werbeaufwand speziell für den Einsatz von "Grünem Wasserstoff" ein, den sie an Stelle von aufladbaren Batterien zur Überbrückung von Dunkelflauten tiefgekühlt und unter hohem Druck verflüssigt anbieten will.
Anmerkung: Der Wasserstoff ist nicht wirklich grün. Die Farbangaben sollen nur unterscheiden, auf welche Weise er hergestellt wurde.
  • "Grüner" Wasserstoff stammt aus der Elektrolyse von Wasser mit Strom aus erneuerbaren Energien.
  • "Blauer" Wasserstoff wird aus Erdgas hergestellt.
  • "Grauer" Wasserstoff stammt aus fossilen Brennstoffen oder Fossil-Strom.
  • "Türkiser" Wasserstoff wird gewonnen aus Spaltung von Methan.
Übrigens: Wasserstoff wird in roten Gasflaschen aufbewahrt. Mit der Farbe der Gasflaschen hat diese Farbbezeichnung also auch nichts zu tun.
Doch zurück zum "Grünen" Wasserstoff: Da gibt es Indizien, die erhebliche Zweifel an der Eignung des "grünen" Wasserstoffs bzw. an der seiner Förderer aufkommen lassen.
Am 25.08.2021 um 23:00 Uhr wurde im Deutschlandfunk folgende Nachricht gesendet:
Wasserstoff-Partnerschaft
Deutschland und Namibia wollen zusammenarbeiten
Bundesbildungsministerin Karliczek und der Generaldirektor der Nationalen Planungskommission des afrikanischen Landes, Kandjoze, unterzeichneten eine entsprechende Absichtserklärung. Danach sollen im Rahmen der Partnerschaft eine Machbarkeitsstudie erstellt und Pilotprojekte gestartet werden. Deutschland werde dafür 40 Millionen € bereitstellen. Weiter hieß es in einer Mitteilung des Bildungsministeriums, erste Berechnungen zeigten, dass Namibia über optimale Bedingungen für die Produktion von grünem Wasserstoff verfüge.

Anmerkung: Der Energieaufwand für die Verflüssigung des Wasserstoffs und für den Schiffstransport über zig-tausende von Kilometern wurde nicht erwähnt!