Ein Speicher braucht zwei Zahlen. Seine maximale Entladeleistung in Gigawatt sagt, wie kräftig er in diesem Moment liefern kann. Sein nutzbarer Energieinhalt in Gigawattstunden sagt, wie lange er das bei einer bestimmten Leistung durchhält. Das zeigt ein einfaches Rechenbeispiel. Vier Stunden mit 1 GW brauchen 4 GWh. Drei Tage mit derselben Leistung brauchen 72 GWh. Verluste beim Laden und Entladen, ein nur teilweise gefüllter Speicher und mögliche Ladepausen sind in diesem Vergleich noch nicht enthalten.
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| Vereinfachtes Rechenbeispiel | Leistung | Dauer | Abgegebene Energie |
|---|---|---|---|
| Abendspitze | 1 GW | 4 Stunden | 4 GWh |
| Drei Tage | 1 GW | 72 Stunden | 72 GWh |
Welche Zeitspanne der Speicher abdeckt
Batterien können schnell Leistung bereitstellen. Wenn regelmäßig Strom zum Laden verfügbar ist, kann ein Speicher zum Beispiel Solarstrom in den Abend verschieben. Der gleiche Speicher kann weniger helfen, wenn er am Ende einer längeren Phase ohne Laden leer ist. Eine nutzbare Kilowattstunde braucht außerdem mehr als eine Kilowattstunde zum Laden. Für Netz und Kosten zählt auch, an welcher Stelle und zu welchem Preis geladen wird. Registrierte Nennleistung allein verrät weder Füllstand noch verfügbare Energie. Marktstammdatenregister, Speicherdaten · Bundesnetzagentur, Modellierung von Speichern in Anhang 5
Goldisthal veranschaulicht Leistung und Dauer an einer bestehenden Anlage. Das Pumpspeicherwerk hat 1.060 MW Leistung. Das Arbeitswasser im Oberbecken reicht nach Betreiberangaben für ungefähr neun Stunden Volllast. Daraus ergibt sich eine Größenordnung von rund 9,5 GWh für einen vollständig gefüllten Zyklus unter dieser Annahme. Für die nächste Entladung muss zuvor Wasser wieder hochgepumpt werden. Neue Standorte hängen unter anderem vom Gelände, vom Wasserhaushalt und vom Netzanschluss ab. Vattenfall, technische Angaben für Goldisthal · BBK, Einsatz erneuerbarer Energieanlagen
Wärme speichern und Verluste begrenzen
Wenn später Wärme gebraucht wird, kann eine Wärmepumpe einen Warmwasserspeicher vorheizen. Der Speicher verschiebt den Strombedarf der Anlage und gibt später Wärme ab. Eine Wärmemenge lässt sich daher nicht direkt als elektrische Leistung für das ganze Netz ansetzen. Bei Wasserstoff muss eine Rückverstromung dagegen sowohl die Umwandlung aus Strom als auch die spätere Umwandlung zurück berücksichtigen. Die längere Lagerbarkeit kann je nach Anwendung einen anderen Nutzen haben als eine häufig betriebene Batterie. Zusätzliche Anlagen und Umwandlungskosten müssen im Vergleich stehen. Ariadne, Szenarienreport zu den Sektoren Strom und Gebäude
Die Auswahl beginnt mit der konkreten Aufgabe: Last für zwei Stunden verschieben, eine Spannung lokal stützen oder Energie über eine Woche bevorraten. Danach folgen Leistung, Dauer, Ort, Füllstand, Verluste und Wiederaufladung. Das verbindet das Dossier mit flexibler Nachfrage, Versorgungssicherheit und Wasserstoff.