Das Prinzip von Angebot und Nachfrage ist ein uraltes System, das sämtliche Märkte und Branchen bestimmt – auch die Energiebranche. Doch gerade im Stromsektor, wo elektrische Energie aus erneuerbaren Quellen zunehmend an Bedeutung gewinnt, ist die bedarfsgerechte Bereitstellung nicht immer einfach. Denn Strom aus Wind und Sonne (die aktuell die führenden erneuerbaren Energiequellen sind) ist schwer steuer- und speicherbar. Helfen kann hier ein regeneratives Speicherkraftwerk.
Was genau ein regeneratives Speicherkraftwerk ist, wie es funktioniert und welchen Nutzen ein solches Speicherkraftwerk für Zukunft, Energie- und Wärmewende haben kann, erfahren Sie in diesem Artikel.
Was ist ein regeneratives Speicherkraftwerk? Alle Fakten zu Aufbau und Funktion
Ein regeneratives Speicherkraftwerk ist eng verknüpft mit dem Thema Bioenergie, handelt es sich hierbei in der Regel doch meist um eine Biogasanlage. Kann die Anlage Strom und Wärme bedarfsgerecht produzieren und zur Verfügung stellen, gilt sie als regeneratives Speicherkraftwerk. Ganz einfach gesagt, ist es also nichts anderes als eine Biogasanlage, die flexibel im strommarktgeführten Betrieb gefahren wird.
Die Funktion eines solchen regenerativen Speicherkraftwerks basiert dabei auf dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK). Das macht eine dezentrale, umfassende Nutzung vom produzierten Strom sowie gleichzeitig auch von der Wärme möglich, die bei der Stromherstellung zwangsläufig entsteht.
Ein regeneratives Speicherkraftwerk besteht dabei immer aus vier Komponenten:
- BHKW
- Großpufferspeicher
- Gasspeicher
- Substratlager
Ein regeneratives Speicherkraftwerk kann sowohl als Neuanlage gebaut oder auch durch den Umbau einer bereits bestehenden Biogasanlage realisiert werden. Wichtig ist, dass das BHKW für eine flexible Fahrweise geeignet ist. Den Großpufferspeicher benötigt ein regeneratives Speicherkraftwerk, um die bei der Stromproduktion entstehende Wärme halt- und nutzbar zu machen. Um große Wärmemengen aufnehmen und diese bei Stillstand abgeben zu können, sind Speicherdimensionen von 1.000 m³ oder mehr keine Seltenheit. Ist die Nachfrage nach Strom niedrig, sorgt der Gasspeicher dafür, dass sich auch während der Ruhezeiten des BHKW Biogas speichern lässt. Das Substratlager sorgt dafür, saisonale Verschiebungen bei der Substratverfügbarkeit auszugleichen.
Was macht ein Speicherkraftwerk regenerativ?
In Summe gesehen, sind es mehrere Faktoren, die ein regeneratives Speicherkraftwerk regenerativ machen. Zunächst wäre da die gleichzeitige Produktion von thermischer und elektrischer Energie zu nennen. Denn so wird bei einer hohen Nachfrage nicht nur ein Energieträger produziert, sondern immer gleich zwei. Und selbst wenn die Nachfrage nach Wärme sich nicht mit der Stromnachfrage deckt, ist das kein Problem. Denn die Wärme wird einfach so lange in einem Wärmespeicher zwischengespeichert, bis sie benötigt wird – um dann ebenfalls bedarfsgerecht zur Verfügung zu stehen. Damit steht ein regeneratives Speicherkraftwerk für eine besonders effiziente und effektive Produktion sowie Bereitstellung von Strom und Wärme.
Je nach Anlagenfahrplan ist es außerdem möglich, das Volumen des Gasspeichers zum Beispiel auf eine Einspeicherung des Biogases über das Wochenende auszulegen, um möglichst flexibel auf den Strommarkt reagieren zu können. Hinzu kommt, dass die Stromproduktion immer dann stattfindet, wenn die Vergütung für die Einspeisung ins öffentliche Netz besonders hoch ist. Am Strommarkt sind das die Zeiten, in denen viel Nachfrage besteht während die erneuerbaren wie Wind und Photovoltaik weniger bereitstellen können.
Zusammengefasst ist es also die Kombination aus flexiblem BHKW, Gas- und Wärmespeicher und umfassender Wärmenutzung, die aus einer einfachen Biogasanlage ein regeneratives Speicherkraftwerk macht.
So beeinflusst ein regeneratives Speicherkraftwerk die Zukunft
Erneuerbare Energiekonzepte haben sich längst einen Platz neben den fossilen Energieträgern erkämpft. So lag der Anteil der „Erneuerbaren“ im Stromsektor im Jahr 2022 bereits bei 46,3 Prozent – allen voran die Energiegewinnung aus Wind und Sonne. Doch gerade diese beiden Energiequellen bringen durch ihre maximale Abhängigkeit von Wetter und Witterung jede Menge Unsicherheiten mit sich. Die Folge sind starke Schwankungen im Stromnetz, die sich zusätzlich eher weniger mit den Schwankungen beim Bedarf der Verbraucher decken. Dank ihrer flexiblen Fahrweise können Biogasanlagen, die als regeneratives Speicherkraftwerk genutzt werden, genau diese fluktuierende Energiebereitstellung entscheidend stützen.
Möglich machen es die Energiespeichermöglichkeiten der Biogasanlage, die immer dann Energie bereitstellen, wenn diese auch wirklich gebraucht wird. So leistet ein regeneratives Speicherkraftwerk einen wichtigen Beitrag zu Energiewende, Wärmewende und Netzstabilität. Plus: Die Energieerzeugung erfolgt auf Basis von Biomasse bzw. Biogas, die zu den regenerativen Energiequellen zählen und damit ebenfalls ein wichtiger Faktor für Energie- und Wärmewende sind.
Welche Vorteile hat ein regeneratives Speicherkraftwerk?
Der große Vorteil eines regenerativen Speicherkraftwerks liegt darin, dass es Strom und Wärme völlig unabhängig von den Launen der Natur herstellen und verfügbar machen kann. Mittels KWK erfolgt die Stromerzeugung dabei hocheffizient und intelligent. Hinzu kommt, dass sich die regenerative Energie in Form von Biogas gut speichern lässt. Auf diese Weise sind flexible Biogasanlagen in ihrer Funktion als regeneratives Speicherkraftwerk eine optimale Ergänzung zu anderen erneuerbaren, volatilen Energieträgern.
Darüber hinaus kann ein regeneratives Speicherkraftwerk (als Aus- bzw. Umbau sowie als Neubau) von der Förderung durch das EEG 2023 profitieren. Anlagen im Flexbetrieb ziehen ihren Nutzen dabei insbesondere aus der sogenannten Flexibilitätsprämie und dem Flexibilitätszuschlag. Für Anlagenbetreiber kann ein regeneratives Speicherkraftwerk damit eine sehr interessante Investition in die Zukunft der Anlage sein.
Doch wie kann das, was in der Theorie gut klingt, am Ende in der Praxis aussehen? Wie „alltagstauglich“ ist so ein regeneratives Speicherkraftwerk? Und wer hat letztendlich am meisten von einem solchen Speicherkraftwerk – die Zukunft des Planeten, die Branche der Bioenergie, der Anlagenbetreiber, der Verbraucher oder vielleicht sogar alle zusammen? Ein paar Antworten sind noch offen, ein paar gibt es bereits. Zum Beispiel dank dieses Best-Practice-Beispiels aus dem Allgäu.