Langzeitspeicher für Wind- und Solarstrom
Mit Langzeitspeichern durch die Dunkelflaute
Wie der Name schon sagt, speichern Langzeitspeicher Energie über besonders lange Zeiträume. Die gespeicherte Energie kann in Form von Strom, Wärme, chemischer Energie oder auf andere Weise vorliegen. Die Speicherdauer variiert dabei stark nach Technologie und reicht von Tagen bis hin zu Jahren.
Langzeitspeicher lösen das Thema Dunkelflaute endgültig auf. Wenn diese Technologien günstig und massenverfügbar sind, stehen Sonnen- und Windenergie auch in Dunkelflauten zur Verfügung. Sie machen auch das Überbrücken langer Dunkelflauten mit 100 Prozent erneuerbarem Strom möglich. Je mehr Langzeitspeicher in unser Stromsystem gelangen, desto weniger sind wir auf Turbinen und Motoren angewiesen, die Brennstoffe verstromen. Perspektivisch sind Langzeitspeicher also zwingend notwendig, um ein sicheres, resilientes und klimaneutrales Stromsystem aufzubauen.
Sicherung der Stromversorgung auch während langen Dunkelflauten
Saisonale Verschiebung günstiger Energie über Wochen und Monate
Sind längere Zeit vollgeladen und bieten dadurch erhöhtes Resilienzpotenzial
Zusätzlicher Ausgleich von Preisschwankungen
Reduzierung von Abregelungsverlusten
Ersatz von „Reservekraftwerken“
Wann wird es Langzeitspeicher geben?
Gasförmige Langzeitspeicher für Erneuerbare Energien gibt es schon. Dazu gehört z. B. Biomethan, das in Gasspeichern gelagert wird oder grüner Wasserstoff. Auch Wasserstoffmotoren oder -turbinen gibt es schon. Kleine H2-Turbinen sind schon heute verfügbar und größere Turbinen sind in Entwicklung. Allerdings sind die verfügbaren Mengen Biomethan überschaubar und mit halbwegs relevanten Mengen an grünem Wasserstoff ist wohl frühestens Mitte der zweitausenddreißiger Jahre zu rechnen.
Obwohl bereits einige Technologien auf dem Markt angeboten werden, werden Langzeitspeicher noch nicht in der Breite genutzt. Die Kosten pro gespeicherter Kilowattstunde sind im Vergleich zu einer neu erzeugten Kilowattstunde Strom noch zu hoch. Die wirtschaftliche Attraktivität fehlt also.
Beispiele für Langzeitspeicher
Zahlreiche Unternehmen arbeiten an innovativen Lösungen, die eine entscheidende Rolle bei der Sicherheit und Dekarbonisierung unseres Energiesystems spielen können. Hier finden Sie eine Übersicht des Angebotes von Langzeitspeichern im Januar 2026. Die Liste ist sicher nicht vollständig. Wir haben jeweils die bekanntesten Hersteller pro Technologie genannt.
Flüssigluftspeicher
Ein Flüssigluftspeicher nutzt Strom, um Luft stark zu komprimieren und gleichzeitig auf etwa ‑190 °C abzukühlen, bis sie verflüssigt ist. Die flüssige Luft wird isoliert gespeichert und bei Bedarf wieder erwärmt und verdampft, wobei das enorme Volumenwachstum beim Übergang von flüssig zu gasförmig eine Turbine antreibt, die wiederum Strom erzeugt. Zur Effizienzsteigerung werden die bei der Kompression erzeugte Wärme und die während der Verdampfung freigesetzte Kälte gespeichert und später im Prozess wiederverwendet.
Ein Beispiel eines Anbieters ist Highview Power.
Druckluftspeicher
Ein Druckluftspeicher komprimiert Luft in großen Behältern oder unterirdischen Kavernen. Bei Bedarf wird die Luft entspannt, meist zusätzlich erhitzt und durch Turbinen geleitet, die wieder Strom erzeugen. Eine der größten Druckluftspeicher steht in Deutschland (Speicher Huntdorf). Dieser wird aber zurzeit auf die Speicherung von Wasserstoff umgerüstet. Weltweit gibt es inzwischen deutlich modernere Druckluftspeichersysteme. Wie bei Flüssigluftspeichern nutzen moderne Systeme dabei Wärmespeicher, um die beim Komprimieren entstehende Wärme später zur Effizienzsteigerung einzusetzen.
Eisen-Luft-Batterien
Eisen-Luft-Batterien speichern Energie, indem Eisenmetall in Anwesenheit von Sauerstoff aus der Luft oxidiert (Entladung) und dabei elektrische Energie abgibt. Beim Laden wird dieser Prozess umgekehrt: das Eisenoxid wird mithilfe von Strom wieder zu metallischem Eisen reduziert, während Sauerstoff freigesetzt wird. Da Eisen günstig und reichlich vorhanden ist, gelten solche Batterien als potenziell preiswerte Langzeitspeicher. Sie arbeiten langsamer als Lithium-Ionen-Batterien, sind aber für große Energiemengen und lange Speicherzeiten geeignet.
Ein Beispiel eines Anbieters ist Form Energy.
Vanadium-Flow-Batterien
Bei Vanadium-Flow-Batterien handelt es sich um Redox-Flow-Batterien, die eine auf Vanadium basierende Elektrolytflüssigkeit nutzen. Beim Laden und Entladen werden die Flüssigkeiten durch eine elektrochemische Zelle gepumpt, wo gelöste Vanadiumionen ihre Oxidationsstufen ändern und dadurch Elektronen aufnehmen oder abgeben. Die Energiemenge hängt von der Tankgröße ab, die Leistung von der Größe der Zelle. Dadurch sind Redox-Flow-Batterien sehr flexibel. Je mehr Tanks im System integriert werden, desto größer die Speicherkapazität. Man könnte sogar die in der Elektrolytflüssigkeit in den Tanks gespeicherte Energie an andere Orte transportieren. Darüber hinaus sind Vanadium-Flow-Batterien sehr langlebig. Zwar sind die Kosten für das Vanadium-Elektrolyt hoch, doch dieser kann vollständig wiederverwendet werden. Sie können darüber hinaus beliebig viele Zyklen durchlaufen, ohne Kapazitätsverluste zu erleiden (Zyklenfestigkeit).
Anbieter sind beispielsweise Dalian Rongke Power und VSUN Energy
Zink-Eisen-Flow-Batterien
Zink-Eisen-Flow-Batterien sind Redox-Flow-Batterien, die ähnlich wie Vanadium-Flow-Batterien funktionieren. Zink und Eisen sind allerdings im Vergleich zu Vanadium günstiger und ökologisch nachhaltiger in der Beschaffung. Das Unternehmen Weview ist das einzige, von dem wir wissen, dass es diese Technologie anwendet. Sie soll erstmalig 2035 in einem Projekt in China eingesetzt werden.
Ein Beispiel eines Anbieters ist Weview Energy
Organic Flow Batteries
CMBlu bietet Organic Flow Batteries auf dem deutschen Markt an. Bei dieser Redox-Flow-Batterie wird auf Metallionen, die ihren Oxidationszustand ändern, verzichtet. Stattdessen wird ein auf organischen Verbindungen basierender Elektrolyt verwendet. Dieser ist besonders nachhaltig und potenziell deutlich kostengünstiger, da bspw. auf Vanadium verzichtet werden kann. Bislang stellt die langfristige Stabilität der Elektrolytflüssigkeit eine Herausforderung dar.
Ein Beispiel eines Anbieters ist CMBlu Energy
CO2-Batterie
Eine CO2-Batterie speichert Strom, indem sie CO₂-Gas unter Kompression verflüssigt und als Energiespeicher nutzt. Bei Bedarf wird das flüssige CO₂ durch gespeicherte Wärme wieder verdampft, treibt dabei eine Turbine an und erzeugt so Strom – der gesamte Prozess läuft in einem geschlossenen Kreislauf ab, ohne CO₂ freizusetzen.
Ein Beispiel eines Anbieters ist EnergyDome
Fortgeschrittene Lithium- und Natrium-Batterien
Lithiumbatterien sind heute der Standard bei Kurzzeit-Batteriespeichern. Natrium-Batterien drängen gerade massiv auf den Markt. Beispielsweise in chinesischen Elektroautos der neusten Generation. Deutliche Weiterentwicklungen könnten hier zu Langzeitpotenzialen führen.
Second-Life-Batterien
Second-Life-Batterien sind meistens ehemalige Fahrzeugbatterien, aber künftig auch Zellen aus heutiger Großbatterien, die nach einigen Jahren ein Repowering umsetzen werden. Sie stehen sehr günstig zur Verfügung.Ihre Rest-Zyklenzahl ist zwar reduziert, als Langzeitbatterien fahren sie jedoch auch relativ wenige Zyklen im Jahr, weshalb dies keine Rolle spielt.
Hitze-Stein-Speicher
Ein Hitze-Stein-Speicher (auch Hochtemperatur- oder Steinspeicher genannt) speichert Energie, indem überschüssiger Strom genutzt wird, um große Massen an Stein oder Beton oder Sand auf mehrere hundert Grad Celsius zu erhitzen. Der Wärmeblock wird sehr gut gedämmt und hält die Wärme über Monate. Die gespeicherte Wärmeenergie kann später über Luft oder spezielle Wärmeträger wieder abgeführt und z.B. in Dampf zurück verwandelt werden, um Strom zu erzeugen. Thermische Speicher gibt es auch für die Industrie.
Anbieter sind beispielweise Rondo Energy oder Kraftblock
Sicher durch die Dunkelflaute: Die Anleitung auf zwei Seiten
Das Faktenpapier Dunkelflaute zeigt auf zwei Seiten, wie Dunkelflauten heute, morgen und übermorgen bewältigt werden. Welche Brennstoffe werden wir nutzen? Welche Technologien werden eingesetzt? Wie werden Batteriespeicher helfen? Was für eine Entwicklung wird Biogas in den nächsten Jahren durchlaufen? Wir haben die wichtigsten Punkte dieser Webseite für Sie zusammengefasst.