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von Lukas Racke

Energiespeichertechnologien: Unterschied zwischen den Versionen

Die Seite wurde neu angelegt: „Mit dem fortschreitenden '''Klimawandel''' gewinnt das Thema '''Energieeffizienz''' zunehmend an Bedeutung. Doch was genau umfasst der Begriff und welche Bereiche inkludiert er? '''Energieeffizienz''' beschreibt die '''Fähigkeit''', mit '''weniger Energieeinsatz dieselbe Leistung zu erbringen''' oder '''denselben Nutzen zu erreichen'''. Dieses Konzept zielt darauf ab, unsere Ressourcen effektiver zu nutzen – sei es in der Industrie, im Haushalt oder…“
 
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Mit dem fortschreitenden '''Klimawandel''' gewinnt das Thema '''Energieeffizienz''' zunehmend an Bedeutung. Doch was genau umfasst der Begriff und welche Bereiche inkludiert er?
"Schon heute stammt mehr als die Hälfte der Stromerzeugung in Deutschland aus erneuerbaren Energien. Perspektivisch wird Strom zu über 90 Prozent aus Windenergie- und <abbr>PV</abbr>-Anlagen kommen. Biomasse, Wasserkraft und Wasserstoff liefern die weiteren Mengen. Dies bedeutet – und das ist die zentrale Herausforderung des künftigen Stromsystems –, dass die '''Stromerzeugung perspektivisch immer stärkere Schwankungen''' aufweist: Bei guten Wind- <abbr>bzw.</abbr> Sonnenverhältnissen wird viel Strom erzeugt, bei schlechten Wind- und Sonnenverhältnissen wird wenig Strom erzeugt. Die Schwankungen in der Stromerzeugung haben zudem unterschiedliche zeitliche Dimensionen: Schwankungen innerhalb einer Stunde oder eines Tages sind mit anderen Herausforderungen verbunden und erfordern andere Lösungen als Schwankungen über mehrere Tage und saisonale Schwankungen.


'''Energieeffizienz''' beschreibt die '''Fähigkeit''', mit '''weniger Energieeinsatz dieselbe Leistung zu erbringen''' oder '''denselben Nutzen zu erreichen'''. Dieses Konzept zielt darauf ab, unsere Ressourcen effektiver zu nutzen – sei es in der Industrie, im Haushalt oder im Transportwesen. Ein '''produktives Verhältnis''' zwischen dem Energieaufwand, der benötigt wird, um einen spezifischen Nutzen zu erzielen, und dem tatsächlichen Ertrag an Waren oder Dienstleistungen ist dabei entscheidend.
Teilweise können die zunehmenden Schwankungen beim Energieangebot durch kosteneffizienten '''Ausgleich im europäischen Stromnetzverbund''' oder durch '''Flexibilität bei der Energienachfrage''' ausgeglichen werden. Dabei geht es darum, nicht Teilsysteme (wie <abbr>z. B</abbr>. die Stromversorgung) isoliert zu betrachten, sondern das Gesamtsystem. Denn über die '''Sektorkopplung''' sind die verschiedenen Bereiche künftig zunehmend miteinander verbunden. Mit einer Abstimmung zwischen den einzelnen Sektoren und Optimierung im Gesamtsystem lassen sich in erheblichem Maße Kosten sparen.


Das '''Hauptziel''' der Energieeffizienz ist es, den '''Energieverbrauch''' zu '''minimieren''', um Produkte herzustellen oder Dienstleistungen zu erbringen. Auf diese Weise sollen Energieverluste reduziert oder wiederverwertet werden. Dies trägt nicht nur zur '''ökonomischen Effizienz''' bei, sondern hat auch positive '''ökologische Auswirkungen''', indem der Ausstoß von CO2 – abhängig von der Art der Energie – verringert wird und somit zum Rückgang des anthropogenen Treibhauseffekts beiträgt.<ref>[https://www.bmwk.de/Redaktion/DE/Artikel/Industrie/klimaschutz-klimaschutzplan-2050.html Vgl. BMWK https://www.bmwk.de/Redaktion/DE/Artikel/Industrie/klimaschutz-klimaschutzplan-2050.html]</ref>
Darüber hinaus spielen '''Speicher in allen Bereichen (Strom, Wasserstoff, Wärme)''' eine wichtige Rolle. Insbesondere können perspektivisch auch Wasserstoff- und Wärmespeicher die Systemintegration der erneuerbaren Energien erleichtern und Speicherfunktionen im Energiesystem übernehmen. Speicher werden daher teilweise als Troubleshooter und 'Schweizer Taschenmesser' der Energiewende bezeichnet."<ref>https://www.bundeswirtschaftsministerium.de/Redaktion/DE/Artikel/Energie/Energiespeicher/speicher-fuer-die-energiewende.html</ref>


Die erfolgreiche Umsetzung einer '''Energiewende''' erfordert sowohl die '''Verbesserung der Energieeffizienz''' als auch die '''Reduzierung des absoluten Energiebedarfs'''. Die Bundesregierung hat sich zum [https://www.bmwk.de/Redaktion/DE/Artikel/Industrie/klimaschutz-klimaschutzplan-2050.html Ziel gesetzt, bis 2050 erhebliche Einsparungen zu erzielen:] Der Stromverbrauch soll um 25 Prozent im Vergleich zu 2008 gesenkt werden, der Endenergiebedarf im Verkehrssektor bis 2050 um 40 Prozent im Vergleich zu 2005 und der Primärenergiebedarf in Gebäuden bis 2050 um 80 Prozent, um einen vollständig klimaneutralen Gebäudebestand zu erreichen.


Damit ist '''Energieeffizienz''' eine wichtige Voraussetzung für die Entwicklung eines '''[https://www.bmz.de/de/service/lexikon/nachhaltigkeit-nachhaltige-entwicklung-14700 nachhaltigen] Energiesystems'''. Denn [https://www.bmz.de/de/service/lexikon/energie-14284 '''Energie'''] muss, damit sie nachhaltig ist, so '''erzeugt''', '''übertragen''' und '''genutzt''' werden, das der '''Energiebedarf''' mit möglichst '''wenig''' Aufwand und Verlust gedeckt wird. Überall dort, wo Energie aufgrund '''veralteter Systeme''' oder '''ineffizienter Anlagen''' verloren geht, entstehen '''Einspar- und Nutzungspotenziale''', die die Klimaschädlichkeit der Energiewirtschaft senken könnten.  
In Deutschland kommen eine Reihe verschiedener Technologien zur Energiespeicherung zum Einsatz. In Ihrer Gesamtheit bilden die Energiespeicher eine technische Voraussetzung für eine zuverlässige, saubere und zunehmend erneuerbare Energieversorgung in Deutschland.


<blockquote>''„Die effiziente Nutzung von Energie und von Ressourcen zur Energiegewinnung ist eine wichtige Voraussetzung für eine nachhaltige Energieversorgung. Noch immer geht jedoch weltweit ein erheblicher Teil der Energie bei der Erzeugung, beim Transport und bei der Nutzung verloren – ein riesiges Potenzial, um Energie einzusparen und um damit die Umweltbelastung zu reduzieren.“''<ref>[https://www.bmz.de/de/themen/energie/energieeffizienz BMZ https://www.bmz.de/de/themen/energie/energieeffizienz]
</ref></blockquote>


Um dies zu gewährleisten muss u.a. der '''Wirkungsgrad''' von Kraftwerken verbessert, Transportverluste durch veraltete Leitungssysteme vermindert und Verschwendung durch ineffiziente Endgeräte, wie auch '''falsches Nutzerverhalten''' reduziert werden.
'''Relevante Speichertechnologien in Deutschland''':


Denn, gerade diese '''vermeidbaren Energieverluste''' bieten ein enormes '''Einsparpotenzial''', dass durch '''Optimierungsmaßnahmen''' vergleichsweise leicht erschlossen und somit nutzbar gemacht werden kann. Um dieses Energiesparpotenzial vollständig ausnutzen zu können, ist eine länder- und grenzüberschreitende Zusammenarbeit unabdingbar. Daher bemüht sich die Bundesrepublik Deutschland um Kooperationen mit Partnerländern, um den Aufbau effizienter Versorgungssysteme, die Modernisierung der Stromnetze und Kraftwerke voranzutreiben. Ziel ist es hierbei Energie klüger und effizienter zu nutzen.<ref>[https://www.bmz.de/de/service/lexikon/energieeffizienz-14286 Vgl. BMZ https://www.bmz.de/de/service/lexikon/energieeffizienz-14286]</ref>
-         [[Batteriespeicher]]


-         [[Power-to-Gas Speicher]]


-         [[Druckluftspeicher]]


'''Welche Technologien unterstützen Energieeffizienzmaßnahmen?'''
-         [[Pumpspeicher]]


Energieeffizienzmaßnahmen setzen zum einen auf den Einsatz von erneuerbaren Energien Technologien, als auch auf den Austausch veralteter Systeme und ineffiziente Anlagen. Dies trifft sowohl auf Unternehmen, als auch Privatpersonen. Im Gebäudesektor werden Energieeffizienzmaßnahmen daher oft im Rahmen von  energetischen Sanierungen umgesetzt, die sowohl auf den Einsatz von Erneuerbaren Energien Technologien, als auch auf die Optimierung durch Dämmung, Dachsanierung, Fenstertausch etc. setzen.
-         [[Wärmespeicher]]


Hierzu gehören beispielsweise:


* [[Energetische Sanierung|Energetische Sanierungsmaßnahmen]]
* [[Solarenergie|Nutzung von Solarenergie]]
* [[Bioenergie|Nutzung von Bioenergie]]
* [[Geothermie|Nutzung von Geothermie]]
* [[Batteriespeicher|Nutzung von Batteriespeichern]]
* [[Power-to-Gas Speicher|Nutzung von Power-to-Gas Speichern]]
* [[Energy Sharing]]<br />




"Um die stark wachsenden Anteile der Stromerzeugung aus Windenergie (Ziele: 115 GW Wind Onshore und 30 GW Wind Offshore in 2030) sowie Photovoltaik (Ziel: 215 GW in 2030) zu integrieren, wird künftig viel '''Flexibilität''' im Energiesystem erforderlich sein. Neben der Bedeutung des europaweiten Netzausbaus und Strombinnenmarkts zum grenzüberschreitenden Ausgleich von Erzeugungsspitzen und der Flexibilisierung von Verbrauchseinrichtungen wächst damit auch der Bedarf an Energiespeichern (Strom, Wärme, Wasserstoff) [...]


'''Zum Thema Energieeffizienz hat die Landeskampagne "Energieberatung Saar" (EBS) eigene Fachinformationen erstellt:'''
'''Die Stromspeicher-Strategie des BMWK zielt darauf ab, den Hochlauf der Stromspeicher zu unterstützen und eine optimale Integration der Stromspeicher als Kurzzeitspeicher in das Stromsystem zu erreichen."'''<ref>https://www.bundeswirtschaftsministerium.de/Redaktion/DE/Artikel/Energie/Energiespeicher/stromspeicher-strategie.html</ref>


* [https://argesolar.bluespice.cloud/w/nsfr_img_auth.php/c/cc/EBS_Fachinfo_BEG_und_GEG_Februar_2024.pdf Fachinformation GEG und BEG (02/24)]
* [https://argesolar.bluespice.cloud/w/nsfr_img_auth.php/f/f0/EBS_Fachinfo_Energieeffiziente_Heizungssysteme_November_2023_DIGITAL_NEU.pdf Fachinformation Energieeffiziente Heizungssysteme (11/23)]
* [https://argesolar.bluespice.cloud/w/nsfr_img_auth.php/8/8b/2024-04_EBS_Fachinfo_Geb%C3%A4udeh%C3%BClle.pdf Fachinformation Energieeffizient Sanieren: Gebäudehülle und Dämmung (04/24).]
* [https://argesolar.bluespice.cloud/w/nsfr_img_auth.php/7/7a/2024-11_EBS_Fachinformation_W%C3%A4rmepumpe.pdf Fachinformation Wärmepumpe (11/24)]
* [https://argesolar.bluespice.cloud/w/nsfr_img_auth.php/c/c0/Fachinformation_Hybridheizung_Oktober_2024.pdf Fachinformation Hybridheizung (10/24)]
* [https://argesolar.bluespice.cloud/w/nsfr_img_auth.php/5/56/EBS_Fachinfo_Solarpaket_1_Mai_2024.pdf Fachinformation Solarpaket 1 (05/24)]
* [https://argesolar.bluespice.cloud/w/nsfr_img_auth.php/5/58/Fachinformation_Einspeiseverg%C3%BCtung_und_%C3%9C20_PV_Anlagen_Juli_2024.pdf Fachinformation Einspeisevergütung und Ü20 PV Anlagen (06/24)]
* [https://argesolar.bluespice.cloud/w/nsfr_img_auth.php/0/09/Fachinfo_EBS_Dezember_2024.pdf Fachinformation PVT-Kollektoren und Wärmepumpe – Eine der vielen Möglichkeiten zum Heizen in der Zukunft (12/24)]
* [https://argesolar.bluespice.cloud/w/nsfr_img_auth.php/f/f0/Fachinfo_EBS_August_2024_26082024.pdf Fachinformation Balkonkraftwerke (08/24)]
* [https://argesolar.bluespice.cloud/w/nsfr_img_auth.php/3/33/2025-01_EBS_Fachinformation_W%C3%A4rmespeicher.pdf Fachinformation Wärmespeicher (01/25)]
* [https://argesolar.bluespice.cloud/w/nsfr_img_auth.php/b/b1/Fachinformation_Individueller_Sanierungsfahrplan_f%C3%BCr_Wohngeb%C3%A4ude_%28iSFP%29_September_2024September_2024.pdf Fachinformation Individueller Sanierungsfahrplan für Wohngebäude (iSFP) (09/24)]
* [https://argesolar.bluespice.cloud/w/nsfr_img_auth.php/5/5c/EBS_Fachinfo_Energieberatung_Januar_2024.pdf Fachinformation Energieberatung (01/24)]
* [https://argesolar.bluespice.cloud/w/nsfr_img_auth.php/f/ff/EBS_Fachinformation_032025.pdf Fachinformation Querschnitttechnologien - Bundesförderung für Energie- und Ressourceneffizienz in der Wirtschaft EEW (03/25)]




'''Speicherstrategie der Bundesregierung''': https://www.bundeswirtschaftsministerium.de/Redaktion/DE/Downloads/S-T/speicher-fuer-die-energiewende.html






'''Weiterführende Themen:'''
<references />
 
* Bedeutung Zusammenspiel Erneuerbare Energien, Energieeffizienz und Energiewende
* Energieeffizienzgesetz - [https://www.recht.bund.de/bgbl/1/2023/309/VO "Gesetz zur Steigerung der Energieeffizienz und zur Änderung des Energiedienstleistungsgesetzes"] ([https://www.bundesregierung.de/breg-de/aktuelles/energieeffizienzgesetz-2184812 EnEfG])
* Klimaschutzgesetz ([https://www.bundesregierung.de/breg-de/aktuelles/klimaschutzgesetz-2197410 in Kraft getreten am 17.07.24])
* Bedeutung der Energieeffizienz für die Energiewende im Saarland
* Nachhaltige Energie [https://www.bmz.de/de/agenda-2030/sdg-7 (SDG 7 Bezahlbare und saubere Energie)]
 
* Energieeffizienz in Haushalt und Alltag
* Energieeffizienz in Industrie
* [[Energiesparen in Unternehmen|Energieeffizienz in Unternehmen]]<br /><br />
Fußnoten:

Aktuelle Version vom 20. Oktober 2025, 11:03 Uhr

"Schon heute stammt mehr als die Hälfte der Stromerzeugung in Deutschland aus erneuerbaren Energien. Perspektivisch wird Strom zu über 90 Prozent aus Windenergie- und PV-Anlagen kommen. Biomasse, Wasserkraft und Wasserstoff liefern die weiteren Mengen. Dies bedeutet – und das ist die zentrale Herausforderung des künftigen Stromsystems –, dass die Stromerzeugung perspektivisch immer stärkere Schwankungen aufweist: Bei guten Wind- bzw. Sonnenverhältnissen wird viel Strom erzeugt, bei schlechten Wind- und Sonnenverhältnissen wird wenig Strom erzeugt. Die Schwankungen in der Stromerzeugung haben zudem unterschiedliche zeitliche Dimensionen: Schwankungen innerhalb einer Stunde oder eines Tages sind mit anderen Herausforderungen verbunden und erfordern andere Lösungen als Schwankungen über mehrere Tage und saisonale Schwankungen.

Teilweise können die zunehmenden Schwankungen beim Energieangebot durch kosteneffizienten Ausgleich im europäischen Stromnetzverbund oder durch Flexibilität bei der Energienachfrage ausgeglichen werden. Dabei geht es darum, nicht Teilsysteme (wie z. B. die Stromversorgung) isoliert zu betrachten, sondern das Gesamtsystem. Denn über die Sektorkopplung sind die verschiedenen Bereiche künftig zunehmend miteinander verbunden. Mit einer Abstimmung zwischen den einzelnen Sektoren und Optimierung im Gesamtsystem lassen sich in erheblichem Maße Kosten sparen.

Darüber hinaus spielen Speicher in allen Bereichen (Strom, Wasserstoff, Wärme) eine wichtige Rolle. Insbesondere können perspektivisch auch Wasserstoff- und Wärmespeicher die Systemintegration der erneuerbaren Energien erleichtern und Speicherfunktionen im Energiesystem übernehmen. Speicher werden daher teilweise als Troubleshooter und 'Schweizer Taschenmesser' der Energiewende bezeichnet."[1]


In Deutschland kommen eine Reihe verschiedener Technologien zur Energiespeicherung zum Einsatz. In Ihrer Gesamtheit bilden die Energiespeicher eine technische Voraussetzung für eine zuverlässige, saubere und zunehmend erneuerbare Energieversorgung in Deutschland.


Relevante Speichertechnologien in Deutschland:

-         Batteriespeicher

-         Power-to-Gas Speicher

-         Druckluftspeicher

-         Pumpspeicher

-         Wärmespeicher



"Um die stark wachsenden Anteile der Stromerzeugung aus Windenergie (Ziele: 115 GW Wind Onshore und 30 GW Wind Offshore in 2030) sowie Photovoltaik (Ziel: 215 GW in 2030) zu integrieren, wird künftig viel Flexibilität im Energiesystem erforderlich sein. Neben der Bedeutung des europaweiten Netzausbaus und Strombinnenmarkts zum grenzüberschreitenden Ausgleich von Erzeugungsspitzen und der Flexibilisierung von Verbrauchseinrichtungen wächst damit auch der Bedarf an Energiespeichern (Strom, Wärme, Wasserstoff) [...]

Die Stromspeicher-Strategie des BMWK zielt darauf ab, den Hochlauf der Stromspeicher zu unterstützen und eine optimale Integration der Stromspeicher als Kurzzeitspeicher in das Stromsystem zu erreichen."[2]


Speicherstrategie der Bundesregierung: https://www.bundeswirtschaftsministerium.de/Redaktion/DE/Downloads/S-T/speicher-fuer-die-energiewende.html