Morgenstadt - wie wir morgen leben

es, Kühl- und Gefrierschrank oder die Warmwasserbereitung vorausschauend zu nutzen. Meldet das Versorgungsunternehmen, dass in zwei Stunden der Strom knapp und teuer wird, können diese Geräte ihren Inhalt bereits vorkühlen oder vorheizen und so dafür sorgen, dass sie danach über längere Zeit keinen Strom benötigen. Das Gleiche gilt für Elektroautos, deren Batterien als Puffer dienen könnten. Sie alle wirken zusammen wie ein großer, dezentraler Energiespeicher.
    Es wird aber auch eigene Stromspeicher geben, die im Bedarfsfall eine Leistung von 100 Kilowatt bis maximal fünf Megawatt abgeben können: Batterien und Akkus aller Arten – die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten dazu laufen auf Hochtouren. Ein Beispiel: „Wir entwickeln dezentrale hybride Stadtspeicher. Überschüssiger Strom soll bei den einzelnen Kunden gespeichert und bei Bedarf wieder abgerufen werden“, sagt Dr. Christian Dötsch vom UMSICHT in Oberhausen. Zu viel produzierter Strom wird nicht in einem zentralen Speicher gelagert, sondern in vielen kleinen, die bei den Verbrauchern zu Hause untergebracht sind – etwa Lithium-Batterien. Weiterhin können auch Wärmespeicher, die mit Blockheizkraftwerken oder Wärmepumpen gekoppelt sind, indirekt für einen Ausgleich im Stromnetz sorgen: Zentral gesteuert erzeugen sie ausNetzsicht je nach Bedarf Strom oder verbrauchen ihn. So ergeben viele einzelne kleinere Speicher mit intelligenten Stromerzeugern oder Wärmepumpen im Bereich von fünf bis 50 Kilowatt zusammen einen Gesamtspeicher, der im drei- bis vierstelligen Kilowattbereich liegt. 32
    Ein Beispiel für einen solchen dezentralen Energieerzeuger ist das Blockheizkraftwerk im Keller. Ist es im Haus kalt, springt es an und erzeugt Wärme, die dann durch die Heizungen strömt. Strom entsteht als Nebenprodukt, er wird ins allgemeine Stromnetz eingespeist. Bislang sind diese Heizkraftwerke wärmegesteuert. Künftig könnten sie allerdings auch dann anspringen, wenn Strom gebraucht wird – gesteuert von einem Softwaresystem, dem FlexController. Er soll Blockheizkraftwerke, Wärmepumpen, thermische Speicher oder Brauchwarmwasserspeicher beim Kunden regeln und optimieren, sie je nach Bedarf mit Energie laden oder Strom produzieren lassen. Der Kunde merkt von alldem nichts – außer einer angemessenen Aufwandsentschädigung vom Stromanbieter am Ende des Jahres. „Wie ein solches Modell aussehen könnte und wie die Vergütung erfolgt, wird sich in Zukunft zeigen“, sagt Dötsch.
    Der Nachteil einiger dieser Speicher: Sie halten nur eine begrenzte Zyklenzahl und müssen üblicherweise nach drei bis fünf Jahren ausgetauscht werden. Eine Alternative beispielsweise zu Bleiakkus sind Redox-Flow-Batterien: „Sie haben eine vergleichbare Energiedichte, ihre Lebensdauer ist jedoch fast 5-mal so hoch wie die der Bleiakkus“, sagt Dr. Jens Tübke vom Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT in Pfinztal.
    Das Verfahren der Redox-Flow-Batterien beruht darauf, dass man Energie in Form von zwei chemischen Reaktionspartnern (Elektrolyten) speichert, die in gelöster Form in einer Flüssigkeit vorliegen. Man kann diese Redox-Paare in externen Tanks beliebiger Größe getrennt voneinander lagern. Sobald man Strom benötigt, führt man sie zusammen: Ähnlich wie bei einer Brennstoffzelle tauschen sie Ladungen aus, es entstehen Strom und Wärme. „Da die Speicherkapazität im Wesentlichen von der Tankgröße für die Elektrolytlösung bestimmt wird und der Wirkungsgrad bei über 80 Prozent liegt, ist dieser Speichertyp auch interessant für die Anwendung im großen Stil“, so Tübke.
EIN ENERGETISCHER MASSANZUG FÜR JEDE STADT
    Die nachhaltige, CO 2 -neutrale Energieversorgung der Stadt von morgen hat also viele Optionen; unzählige Kombinationen von Erzeugung, Verteilung, Speicherung und Verbrauch sind möglich. Welche davon für welche Stadt die beste ist, muss jeweils im Einzelfall geprüft werden. „Immer mehr Kommunen sehen sich in der Verantwortung für ihre Energieversorgung“, glaubt Gerhard Stryi-Hipp, Koordinator des Marktbereichs „Smart Energy Cities“ am ISE.
    In diesem Sinne beginnt die Energiewende auf lokaler Ebene durch die Transformation unserer Städte zu Smart Cities. Schon heute ist das zu spüren: Immer mehr Städte und Kommunen setzen sich Ziele für eine nachhaltige und erneuerbare Energieversorgung und beginnen mit dem Umbau. Unterstützt werden sie von regionalen, bundesweiten und europäischen Förderprogrammen.