Nur mit Hilfe von Energie-Speicherung ist Energie-Autarkie möglich, also eine eigenständige Versorgung ohne Rückgriff auf Atomstrom, Verbrennungskraftstoff und öffentliche Netze. Folglich MÜSSEN wir uns damit befassen.
Sucht man unvoreingenommen über eine einfache schnelle Google-Standardrecherche „Energiespeicher“ , so landet man automatisch bei elektrischen Energiespeichern und dort insbesondere bei Lithium-Ionen-Akkumulatoren. Diese gehören zu den modischen Trends, gelten als „High-Performance“ und „High-Tech“, sind aber aus finanzieller Sicht besonders ungünstig. Wenn man die Preise liest, findet man Angaben im Bereich von 450 … 1200 € pro kWh, worüber sich zwar Hersteller freuen, nicht aber die Verbraucher (Stand: 1. Juni 2021).
https://www.google.com/search?client=firefox-b-d&q=was+kosten+energiespeicher
Das ist nicht das, was uns wirklich weiterhilft. Was wir (als Energie-Verbraucher) brauchen, sind preiswerte robuste langlebige Lösungen, um eine flächendeckende Versorgung zu ermöglichen.
Schaut man sich dann selber einzelne Angebote, die Google uns zeigt, ein wenig detaillierter an, so werden die Preise schon etwas günstiger, aber nicht wesentlich niedriger. Eines dieser Angebote, das günstigste das ich (mit Stand 1. Juni 2021 fand), landet zum Beispiel bei 354 € pro kWh:
Manchmal wird die Berechnung der Energiespeicher-Preise auch in cent pro kWh angegeben. Siehe zum Bsp.: https://www.energieheld.de/solaranlage/photovoltaik/stromspeicher/kosten
Diese Preisberechnung folgt dann einer ganz simplen Formel, die unserer elementaren Intuition genügt:
Speicherpreis [in Cent pro Kilowattstunde] = Anschaffungskosten des Geräts [in Euro] / Speicherkapazität [in kWh] / Lebensdauer des Geräts [in Anzahl der Lade-entlade-Zyklen]
Typische Werte findet man im Internet im Bereich von 12 cent pro kWh. Das oben zitierte günstigste Sonderangebot kommt auf 9 cent pro kWh. Wesentlich höhere Preise findet man natürlich bequem zuhauf.
Die endlichen Wirkungsgrade der verschiedenen Energiespeicher verschweigen übrigens die meisten Anbieter, wobei es sich dabei in vielen Fällen um einen echten Nachteil handelt.
Derartige hohe Speicher-Preise liegen in einer Region, die Großkonzerne für den Energie-Einkauf bezahlen. Das wollen wir eigentlich nicht. Also recherchiert man grundsätzlich, welche Möglichkeiten der Energiespeicherung überhaupt existieren, um eine ECHTE Alternative zu bekommen. Einen Überblick über die bekannten Technologien findet man bei "Statista":
Es sind die folgenden:
Spulen, Supraleitende Magnetspeicher (SMES)
Kondensatoren / Supercaps
Schwungmassenspeicher
Druckluftspeicher
Pumpspeicher
Lithium-Ionen-Akkus
Blei-Schwefelsäure-Akkus
Redox-flow-Batterien
Wasserstoff
Da wir auf der Suche nach preisgünstigen robusten langlebigen Lösungen für den breiten Masseneinsatz sind, brauchen wir einige Dieser Varianten gar nicht erst betrachten, so zum Beispiel Spulen und supraleitende Magnetspeicher,,Kondensatoren und Supercaps, Redox-flow-Batterien.
Unser erklärtes Ziel ist eine Verbesserung des Speicherpreises um mindestens eine Zehnerpotenz, im Vergleich zu dem, was die Akkumulator-Anbieter (siehe oben) im Internet präsentieren. Also peilen wir einen Anschaffungspreis im zweistelligen Preisbereich an, bei klar weniger als 100 € pro kWh, und einen Preis pro kWh unter einem einzigen cent pro kWh, in Zahlen: kleiner als 1 cent pro kWh. Damit kommen wir auf folgende untersuchungswerte und betrachtenswerte Systeme:
- Speichern potentieller Energie (Z.B. in Wasser)
- Gas-Druck-Speicher
- Speichern chemischer Energie (zum Beispiel in Wasserstoff)
- Phasenübergangs-Energie in thermodynamischen Phasenübergängen
- Akkumulatoren (alles außer Lithium-Ionen-Akku)
- Schwungmassenspeicher
Zum Abschluß folgt eine Gesamtübersicht.