Analyse : Windkraft und Speicher wachsen zusammen

In Pfinztal bei Karlsruhe soll eine Redox-Flow-Batterie mit einer Kapazität von 20 Megawattstunden genutzt werden. In Gaildorf bei Schwäbisch-Hall ist ein kleiner Windpark im Bau, wo Pumpspeicher in den Fuß von vier Windrädern integriert werden. Hier beträgt die Kapazität sogar 70 Megawattstunden. Bereits im Betrieb sind außerdem fast 30 Pilotanlagen für Power-to-Gas, also die Erzeugung von Wasserstoff mit Windstrom. Turnhallengroße Lithium-Ionen-Batteriespeicher stehen in Schwerin und im brandenburgischen Feldheim.

In Pfinztal wollen Forscher des Fraunhofer-Instituts für Chemische Technologie ein Windrad mit einer Leistung von zwei Megawatt mit einer riesigen Flüssigkeitsbatterie verbinden. Sie beruht auf der Redox-Flow-Technik. Ihr Vorteil: Die Einheit, in der Strom über Membranen in die Batterie hineinfließt, ist von den beiden Speichertanks getrennt. Dort hinein fließt eine Vanadiumlösung, die durch den Kontakt mit dem Strom positiv beziehungsweise negativ geladen wurde. Dadurch können die Tanks fast beliebig groß gebaut werden, die Leistung ist entsprechend skalierbar. In Pfinztal fasst jeder Tank 45.000 Liter, die Speicherkapazität beträgt 20 Megawattstunden.

In Gaildorf ist ein Demonstrationsprojekt im Bau, das Windkraftanalgen mit einem Pumpspeicher  verbindet. Die vier Windräder mit einer Leistung von je 3,4 Megawatt stehen auf einem Höhenzug. In ihre Fundamente sind  Wasserspeicher integriert. Diese werden über eine Rohrleitung mit einem Unterbecken verbunden. Dazwischen befindet sich ein Pumspeicherkraftwerk. Ist Windstrom im Überfluss vorhanden,  pumpt es Wasser aus dem Unterbecken in die Wasserspeicher der Turmfundamente. Soll Strom ausgespeichert werden, läuft das Wasser aus den Fundamenten der Windräder in das Unterbecken und treibt dabei eine Turbine an. Die Speicherkapazität des Pumpspeicherkraftwerks beträgt 70 Megawattstunden. Das Projekt  wird mit sieben Millionen Euro aus dem Umweltinnovationsprogramm des Bundesumweltministeriums gefördert.

Um diese Großspeicher gut einzubinden und sie für die Netzstabilität zu nutzen, hat das zuständige Forum Netztechnik/Netzbetrieb im VDE (FNN) jetzt eine Anwendungsregel „Technische Anschlussregeln Mittelspannung“ entworfen. Sie beschreiben beispielsweise, was die Speicher können müssen, wenn die Spannung im Netz plötzlich abfällt. Bis 17. April können Änderungsvorschläge zu der Anwendungsregel abgegeben werden.