Dunkelflauten stellen eine der größten Herausforderungen für die Energiewende dar. Eine neue Technologie namens AirBattery könnte nun Abhilfe schaffen. Sie nutzt unterirdische Salzkavernen zur Druckluftspeicherung und soll ab 2027 in Deutschland erstmals im industriellen Maßstab eingesetzt werden. Der Beitrag erklärt das System, vergleicht es mit anderen Speichertechnologien und beleuchtet bestehende Druckluftspeicher weltweit.
Inhaltsverzeichnis
- Das Problem der Dunkelflaute
- Druckluft unter Tage: Wie die AirBattery funktioniert
- Salzkavernen: Ein ungenutzter Schatz unter unseren Füßen
- Vorteile der AirBattery auf einen Blick
- Vergleich mit anderen Langzeitspeichern
- Bestehende Druckluftspeicher weltweit
- Beitrag zur Energiepolitik: Das energiepolitische Zieldreieck
- Ein System für die Zukunft?
Das Problem der Dunkelflaute
Die Energiewende schreitet voran. Der Anteil erneuerbarer Energien am deutschen Strommix liegt inzwischen bei rund 50 %. Doch was passiert, wenn weder Wind weht noch die Sonne scheint? Genau dann tritt eine sogenannte „Dunkelflaute“ auf. Diese Phasen mit geringer Einspeisung aus Wind- und Solarkraftwerken können mehrere Tage bis Wochen andauern – und bringen das Stromnetz an seine Grenzen.
Die bisherigen Speicherlösungen reichen nicht aus, um große Energiemengen über längere Zeiträume zu sichern. Batteriespeicher etwa sind zwar schnell, aber teuer und nur für wenige Stunden ausgelegt. Pumpspeicherkraftwerke sind ebenfalls begrenzt – vor allem durch geografische Anforderungen.
Druckluft unter Tage: Wie die AirBattery funktioniert
Eine vielversprechende Lösung könnte jetzt aus Israel kommen: Die Firma Augwind Energy will in Deutschland die weltweit erste AirBattery-Anlage im industriellen Maßstab errichten. Sie soll 2027/2028 in Betrieb gehen.
Das Prinzip basiert auf Compressed Air Energy Storage (CAES), also der Speicherung von Energie in Form von Druckluft. In unterirdischen Salzkavernen wird mit überschüssigem Strom Luft auf bis zu 200 bar verdichtet und gespeichert. Wenn Strom gebraucht wird, entweicht die Luft durch wassergefüllte Kammern und treibt dabei Turbinen an – ähnlich wie bei einem Pumpspeicherkraftwerk.
Diese Kombination aus Druckluft und Wasserkraft soll Wirkungsgrade von über 60 % erreichen. In einer Testanlage in Israel wurden bereits 47 % erzielt.
Salzkavernen: Ein ungenutzter Schatz unter unseren Füßen
Deutschland verfügt über mehr als 400 geeignete Kavernen, die sich als Druckluftspeicher eignen. Ihr potenzielles Speichervolumen wird auf rund 330 TWh geschätzt – das entspricht etwa zwei Dritteln des deutschen Jahresstromverbrauchs.
Das geplante AirBattery-System nutzt vorhandene Infrastruktur. Salzkavernen wurden ursprünglich für die Lagerung von Gas oder Öl erschlossen. Ihre Wiederverwendung für klimafreundliche Stromspeicherung macht sie besonders attraktiv.
So funktioniert die AirBattery:
• Mit überschüssigem Strom aus Wind- oder Solaranlagen wird Luft komprimiert und in unterirdische Salzkavernen gepresst.
• Der Druck kann je nach Geologie der Kaverne bis über 200 bar betragen.
• Bei Strombedarf wird die komprimierte Luft durch wassergefüllte Kammern geleitet.
• Das verdrängte Wasser treibt eine Turbine an, die wieder Strom erzeugt.
• Das System arbeitet in einem geschlossenen Wasserkreislauf und nutzt bewährte Prinzipien aus Druckluft- und Pumpspeichertechnik.
• Der modulare Aufbau ermöglicht flexible Leistungsgrößen – von wenigen bis mehreren Megawatt.
Vorteile der AirBattery auf einen Blick
Die AirBattery bringt laut Hersteller mehrere Vorteile mit sich:
- Langzeitspeicherung über Wochen bis Monate möglich
- Geringe Kosten: 10 bis 15 US-Dollar pro kWh
- Ressourcenschonend: Keine seltenen Metalle wie Lithium oder Kobalt nötig
- Modularer Aufbau: Skalierbar auf verschiedene Leistungsbereiche
- Regionale Produktion: Verzicht auf globale Lieferketten
Ein weiterer Pluspunkt: Die Technologie nutzt einen geschlossenen Wasserkreislauf und belastet weder Grundwasser noch Landschaft.
Vergleich mit anderen Langzeitspeichern
Die AirBattery ist nicht die einzige Speichertechnologie am Markt. Ein kurzer Überblick über Alternativen:
Power-to-Gas (Wasserstoff): Hier wird Strom genutzt, um per Elektrolyse Wasserstoff zu erzeugen. Dieser lässt sich speichern und später wieder in Strom umwandeln. Der Wirkungsgrad ist jedoch relativ niedrig. Wasserstoff ist zudem hochexplosiv und erfordert sichere Lagerung.
Power-to-Liquid: Dieser Ansatz verwandelt Strom in flüssige Brennstoffe wie Methanol oder Ammoniak. Ziel ist weniger die Stromrückgewinnung, sondern die Nutzung in Industrie und Verkehr. Als Langzeitspeicher für Strom nur bedingt geeignet.
Power-to-Heat: Überschüssiger Strom wird in Wärme umgewandelt – etwa für Warmwasser oder Heizungen. Die Rückverstromung ist derzeit aber nur in Ausnahmefällen möglich.
Pumpspeicherkraftwerke: Sie gelten als klassische Speicherlösung. Dabei wird Wasser in höher gelegene Becken gepumpt und bei Bedarf abgelassen. Das Verfahren ist effizient, aber auf gebirgige Regionen beschränkt. Neue Standorte sind schwer zu finden.
Bestehende Druckluftspeicher weltweit
Die AirBattery ist nicht die erste CAES-Anlage – wohl aber die erste mit dieser speziellen Kombination aus Wasser- und Drucklufttechnologie im industriellen Maßstab. Einige bekannte Beispiele:
- Huntorf (Deutschland): Seit 1978 in Betrieb, erste CAES-Anlage der Welt.
- McIntosh (USA): Seit 1991 aktiv.
- Nengchu-1 (China): Größte aktuelle CAES-Anlage mit 300 MW Leistung, seit 2025 kommerziell in Betrieb.
Dazu kommen kleinere Pilotprojekte in der Schweiz, Kanada und Australien.
Beitrag zur Energiepolitik: Das energiepolitische Zieldreieck
Die AirBattery adressiert laut Hersteller alle drei Ziele des sogenannten energiepolitischen Zieldreiecks:
Versorgungssicherheit: Langzeitspeicher wie die AirBattery puffern Stromengpässe ab – besonders bei Dunkelflauten oder Netzstörungen. Sie machen das Energiesystem unabhängiger von fossilen Energieträgern und Importen.
Wirtschaftlichkeit: Durch die Speicherung von Überschussstrom lassen sich teure Eingriffe ins Netz – sogenannte Redispatch-Maßnahmen – reduzieren. Auch Netzausbaukosten sinken, wenn die Energie dort gespeichert wird, wo sie entsteht.
Umweltverträglichkeit: Die AirBattery benötigt weder große Flächen noch seltene Rohstoffe. Sie nutzt bestehende Kavernen und trägt so zur nachhaltigen Infrastrukturentwicklung bei.
Ein System für die Zukunft?
Der erste industrielle Einsatz der AirBattery in Deutschland ist ein Schritt Richtung stabiler, erneuerbarer Energieversorgung. Doch das Potenzial reicht weit darüber hinaus. Augwind plant, die Technologie europaweit auszurollen – und will damit ein zentrales Puzzleteil der Energiewende liefern.
CEO Or Yogev sagt dazu: „Das ist mehr als ein Projekt, es ist ein Meilenstein auf dem Weg zur CO₂-Neutralität.“ Deutschland könnte dabei nicht nur Nutznießerin, sondern auch Vorreiterin werden. Denn mit seinen Kavernen, seinem Technologiestandort und den ambitionierten Klimazielen bringt das Land ideale Voraussetzungen mit.
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