Heat 2 Power:
Thermospeicher für die Energiewende []

Die Notwendigkeit von Energiespeichern

Erneuerbare Energien sind wetterabhängig und schwanken stark. Ohne Speicher entstehen mehrere zentrale Probleme:

• Volatilität: Strom aus Wind und Sonne schwankt stark, Versorgungs­lücken bei Flauten oder Bewölkung.
• Dunkelflaute: Ohne Backup-Kraftwerke oder Speicher fehlt gesicherte Leistung.
• Netzstabilität: Wegfall großer Generatoren führt zu Frequenz- und Spannungs­schwankungen.
• Überproduktion: Überschuss­strom muss abgeregelt oder teuer exportiert werden.

Fazit 1: Szenarien bei Stromüberschuss

	Szenario	Folge
Extremfall 1	Keine Speicher verfügbar	Großteil der EE-Erzeugung muss abgeregelt werden; 2022: 8 TWh abgeregelt, Kosten ~4,2 Mrd. €
Extremfall 2	Keine Abregelung erlaubt	EE-Anteil ohne Speicher max. ~30 %; darüber hinaus Speicherbedarf von 15–17 TWh
Kompromiss	Kombination aus Speichern, Lastmanagement, Abregelung, Power-to-Gas	Ökonomisch sinnvollste Lösung

Fazit 2: Szenarien bei Dunkelflauten

	Szenario	Folge
Extremfall 1	Back‑Up Kraftwerke gleichen die gesamte ausfallende EE‑Erzeugung aus	Bedarf von ~80 GW gesicherter Leistung bis 2030; Lücke von ~50 GW
Extremfall 2	Stromspeicher decken die gesamte ausfallende EE‑Erzeugung während der Flaute	Speicherbedarf von ~1.800 GWh pro Tag Dunkelflaute (≈75 GW Dauerleistung )
Kompromiss	Kombination aus flexiblen Kraftwerken, Lastmanagement und Speicherung	Ökonomisch sinnvollste Lösung, reduziert fossile Abhängigkeit

Welche Speicher brauchen wir wirklich?

In der Energiewende geht es nicht allein um Langzeitspeicher für ganze Jahreszeiten, sondern vor allem um Mittelfrist-Speicher, die Schwankungen über Tage und Wochen ausgleichen. Die größten Herausforderungen entstehen nicht zwischen Juli und Januar, sondern zwischen Montag und Sonntag oder zwischen Nachmittag und Morgen. Speicher müssen deshalb so dimensioniert sein, dass sie die Durchschnitts­leistung absichern und Spitzen glätten – nicht nur Extremfälle über Monate.

Die goldene Mitte

Die folgenden Grafiken verdeutlichen, dass wir in erster Linie keine Langzeit­speicher, sondern Mittelfristspeicher benötigen:

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Fazit 3: Erkenntnisse aus den Abbildungen

• EE-Stromproduktion schwankt stark – im Sommer dominiert Solar, im Winter Wind.
• Die größten Schwankungen treten wöchentlich (Wetterlagen) und täglich (Sonnenverlauf) auf, nicht saisonal.
• Der Strombedarf zeigt ebenfalls deutliche Tages- und Wochen­rhythmen, größer als die saisonalen Unterschiede.
• Glücklicherweise fallen Solar-Peaks oft mit hoher Nachfrage zusammen – dennoch bleiben Lücken, die Speicher schließen müssen.
• Speicher müssen maximal einige Tage überbrücken, nicht ganze Jahreszeiten. Sie müssen die Durchschnitts­leistung absichern und Spitzen über wenige Tage glätten.

Power-To-Gas ist keine Universal-Lösung

Oft wird Power-To-Gas als Schlüsseltechnologie für die Energiewende dargestellt. Die Mehrfachumwandlung von Strom zu Gas und zurück führt zu erheblichen Verlusten. Dies gilt sowohl für die Methanisierung als auch für Wasserstoff: bei Wasserstoff liegt der Gesamtwirkungsgrad Strom → H₂ → Strom bei etwa 25–35 %, bei Methanisierung sogar unter 30 %.

Selbst mit Abwärmenutzung bleibt der Gesamtwirkungsgrad im großen Maßstab unzureichend.

Oft wird suggeriert, man könne die schlechten Wirkungs­grade im „Power-To-Gas-To-Power“ Prozess durch Abwärme­nutzung verbessern. Es wird dabei unter­schlagen, dass diese Abwärme einen Grossteil des Jahres nicht zur Verfügung steht, weil diese Anlagen mangels über­flüssigen Windes still stehen.
Wenn man die Leistung oberhalb der Durchschnittsleistung zur Erzeugung von Methan verwenden möchte, bedeutete dies, dass diese Anlagen hohe Stillstands­zeiten haben und ein Investment lohnt sich nicht. Man müsste sie aber dennoch für grosse Leistungen auslegen oder die Peaks der Strom­erzeugung verwerfen. Man braucht Standorte mit stetig viel Wind oder viel Sonne.

Verlustkette bei Methanisierung und Wasserstoff

Fazit 4: Einsatz nur im Ausnahmefall

Power-To-Gas – ob Methanisierung oder Wasserstoff – eignet sich nicht als Standard­lösung für die Energiewende. Die Effizienz sinkt im Prozess auf unter 30 %, selbst mit Abwärmenutzung. Wasserstoff ist zudem zu wertvoll als Rohstoff für Industrie und Verkehr, um ihn für den kurzfristigen Ausgleich von Stromschwankungen zu vergeuden. Sinnvoll ist der Einsatz nur in Ausnahmefällen – etwa bei lang­anhaltenden Dunkelflauten oder an Standorten mit kontinuierlich hoher EE-Erzeugung. Für den alltäglichen Ausgleich brauchen wir dagegen Speicher, die mehrere Tage überbrücken können und Strom direkt zwischenspeichern.

Grenzen klassischer Backup-Optionen

Neben den technischen Verlusten klassischer Speicher­technologien gibt es auch praktische Hindernisse: Weder neue Gaskraftwerke noch ein massiver Netzausbau sind realistisch umsetzbar – die materiellen und personellen Ressourcen fehlen, und Kupfer als Schlüssel­rohstoff wird zunehmend knapp.

Fazit 5: Die Energiewende braucht Heat2Power

Die bisherigen Ansätze kosten bereits heute immense Summen – Milliarden für Netz­ausbau, Reserve­kraftwerke und Abregelungs­maßnahmen. Trotz dieser Investitionen bleibt die Versorgung unsicher. Es ist nur eine Frage der Zeit, bis der erste Blackout eintritt. Klassische Speicher­technologien sind zu teuer oder ineffizient, Gaskraft­werke fehlen die materiellen und personellen Ressourcen, und der Netzausbau stößt an die Grenzen der Kupfer­versorgung. Damit ist die Energie­wende mit den bisherigen Mitteln nicht realisierbar. Ohne die neue Thermospeicher-Technologie für Power‑to‑Heat‑to‑Power bleibt die Energie­wende ein unerfüllbares Versprechen – mit Heat2Power hingegen wird sie mit überschau­baren Aufwand möglich.

Quellen: Bundesnetzagentur Netzausbau, IEA: Critical Minerals, Clean Energy Wire: Gas Power Plants, DIHK: Kosten

"Power-To-Heat-To-Power":
Thermospeicher – die unterschätzte Alternative

Die hier dargestellten Herausforderungen der Energiewende münden in einer neuen Lösung: Es gibt nun die lange gesuchte Alternative zu den genannten Technologien – einen speziellen Thermospeicher für Power‑to‑Heat‑to‑Power.

Er unterscheidet sich grundlegend von herkömmlichen Wärmespeichern, weil er nicht nur Wärme zwischenspeichert, sondern diese gezielt und effizient zur Rückverstromung bereitstellt.

Damit wird aus überschüssigem Strom eine verlässliche Energiequelle – ein neuartiges Gerät und Baustein für Versorgungssicherheit und Netzstabilität.

Die Prinzipien der Neuen Thermospeicher Technologie

Die Neue Thermospeicher Technologie folgt dem gleichen Prinzip wie herkömmliche Speicher, die Konfiguration der Gesamtanlage wurde jedoch drastisch geändert. Es basiert auf folgenden Grundzügen:

• Nicht das hochwertigste Speichermaterial ist Ausgangspunkt des Designs und dann wird die Anlage drumherum konstruiert. Die Gesamtkonfiguration und Funktionalität ist Basis für das auszuwählende Speichermaterial. Demzufolge wird erst danach ein geeignetes Speichermaterial gewählt, dann die Abmessungen bestimmt.
• Beladung und Entladung sind entkoppelt und stellen jedes für sich unabhängig operierende Systeme dar.
• Die Anlage lässt sich nur thermodynamisch und strömungstechnisch optimieren, wenn sie wie ein Gegenstrom-Wärmetauscher funktioniert.