Elektroenergiespeicher: Chance für die deutsche Industrie

Die beginnende Elektrifizierung von Antrieben in PKWs und der steigende Anteil von Strom aus erneuerbaren Energiequellen lässt laut der Fraunhofer-VKPartner-Studie den Markt für Elektroenergiespeicher wachsen.

Frankfurt – Die vom Bundeswirtschaftsministerium in Auftrag gegebenen Studie zum Stand und Entwicklungspotenzial der Speichertechniken für Elektroenergie wird auf dem E-Motive Expertenforum am 9. September 2009 in Hannover erstmals der Öffentlichkeit vorgestellt. Sie beleuchtet nicht nur die elektrochemischen Speichertechnologien, sondern wurde auch auf elektrische sowie mechanische Speicher ausgedehnt. Während im portablen Bereich (Handy, Laptop, Werkzeuge etc.) asiatische Hersteller mit über 70 Prozent den Markt dominieren, werden sich in den mobilen und stationären Bereichen weltweit neue Wertschöpfungsketten etablieren. Sie stellen eine Chance für die exportorientierte deutsche Industrie dar.

In mobilen Geräten werden überwiegend elektrochemisch arbeitende Systeme zum Einsatz kommen. Bis zum Jahr 2025 soll eine Gesamtspeicherkapazität zwischen 37,5 MWh (konservatives Szenario entsprechend nationalem Entwicklungsplan) und 129 MWh (progressives Szenario entsprechend Daimler/RWE) erreicht werden, wobei sich die Wertschöpfungsketten deutlich verschieben.

Die Studie prognostiziert Märkte von mehreren Mio. Elektroenergiespeichern, und damit die Chance neue Wertschöpfung  in Deutschland zu generieren. Die Diskussion um den Aufbau von Fertigungen von Lithium-Ionen-Akkus in Deutschland treiben die Automobilhersteller. Wesentliche Impulse und Innovationen, bzw. der überwiegende Teil der Wertschöpfung werden der Studie nach vor allem aber in der Zulieferkette erfolgen.

Im stationären Umfeld, den elektrischen Übertragungs- und Verteilernetzen, werden vor allem mechanische Systeme zum Einsatz kommen. Die äußerst wirtschaftlichen Pumpspeicherkraftwerke stellen derzeit mit 95 Prozent den größten Anteil der zur Verfügung stehenden Leistung netzgekoppelter Elektroenergiespeicher (ca. 6,6 GW). Jedoch ist aus topografischen Gründen hier das Ausbaupotenzial äußerst gering, derzeit ist in Deutschland nur ein Neubau von 1 GW in Planung, der aber nicht vor 2024 in Betrieb genommen werden soll.

Deshalb müssen andere Systeme den schnell steigenden Bedarf an Regelenergie decken. Aussichtsreich sind hier mechanische Systeme wie Druckluftspeicherkraftwerke ebenso wie Schwungmassenspeicher und Wasserstoffspeicher mit Gas- und Dampfturbinen.

Vor allem aber ist die Kopplung mit mobilen Energiespeichern, also Batterien von Autos,  eine sehr attraktive Möglichkeit zur Bereitstellung der dringend benötigten Regelenergie, sollen doch 25 bis 86 GW Leistung durchschnittlich rund 23 Stunden am Netz hängen. Diese Vehicle-to-Grid-Konzepte stellen allerdings höchste Anforderungen an das Netzmanagement und flexible Ladesysteme. Hier ist noch einiges an Forschungsarbeit zu leisten.

In verbandsorganisierten Netzwerken, wie z.B.  E-MOTIVE ist die gesamte Wertschöpfungskette eingebunden, vom Rohstofflieferanten über Komponentenhersteller, Systemlieferanten, Fahrzeughersteller und Energieversorger.