Die sehr unregelmäßig produzierten erneuerbaren Energien benötigen Speicher, für die es verschiedenste technische Lösungen gibt – neben Batterien auf chemischer Basis auch Pumpspeicherwerke, die Erzeugung von grünem Wasserstoff und Druckluftspeicher. Letztere verlangen zwar einen aufwendigen Aufbau und benötigen bestimmte geologische Voraussetzungen, doch China setzt darauf. Soeben nahm die weltweit größte Anlage dieser Art in Yingcheng (Provinz Hubei) ihren kommerziellen Betrieb auf. (t3n, 04.05.2025)
Powerbanks für Ökostrom in Salzkavernen
Die Energiespeicher, in ihrer Funktion vergleichbar mit Powerbanks, funktionieren durch die Komprimierung von Luft in Salzkavernen. In Zentralchina herrschen dafür offensichtlich gute geologische Bedingungen. Am genannten Standort ging Anfang 2024 das Druckluftspeicherkraftwerk „Nengchu-1“ zunächst im Probebetrieb ans Netz. Seit Januar 2025 wird es von der staatlichen CEEC (China Energy Engineering Group) kommerziell betrieben. Die Geschäftsleitung verweist stolz auf einen Weltrekord: Mit 300 Megawatt Leistung ist die Anlage das größte Speicherkraftwerk der Welt mit dieser Technologie. Noch größere Druckluftspeicher sollen folgen. Damit hat China wohl einen Weg gefunden, um die Instabilität der erneuerbaren Energien zu beherrschen. Auch mit Druckluft lassen sich die teilweise hohen überschüssigen Mengen an Sonnen- und Windstrom speichern.
China nimmt das weltweit größte Druckluftspeicherkraftwerk in Betrieb – ein Meilenstein für erneuerbare Energien und stabile Stromnetze.
Bild: China Energy Engineering Group (CEEC)
Im Fachjargon heißen die Druckluftspeicher CAES (Compressed Air Energy Storages), sie gelten als großindustrielle Lösung. Dabei treibt der Strom aus Solar- und Windkraftanlagen Kompressoren an. Diese verdichten Luft und speichern sie in unterirdischen Hohlräumen. Bei Strombedarf wird sie freigesetzt und kann nun Turbinen zur Stromerzeugung antreiben. Vonseiten des Vorstands der CEEC wird dies als typische „chinesische Lösung“ bezeichnet. Sie werde dabei helfen, die Instabilität in den neuen Stromnetzen zu beherrschen, die von erneuerbaren Energien dominiert werden.
Technologische Entwicklung der Druckluftspeicher
Die Idee, Luft zu verdichten und damit Energie zu speichern, gibt es schon länger. Bei der älteren sogenannten diabatischen CAES-Technologie erhitzte man allerdings die Druckluft mit Erdgas, bevor sie in die Turbine eintrat. Solche Anlagen gibt es noch, die beiden größten wurden schon in den 1970er Jahren im niedersächsischen Huntorf aufgebaut. Das vergleichbare Speicherkraftwerk McIntosh hat seinen Standort in Alabama, USA. Diabatische Druckluftspeicher verbrauchen allerdings einen fossilen Brennstoff und erreichen auch nur Wirkungsgrade von 42 bis 54 %.
China setzt inzwischen auf adiabatische CAES-Systeme. Sie kommen ohne zusätzliche Erwärmung der Luft aus. Deren Temperatur steigt ohnehin durch die Kompression. Diese Wärme bewahrt das adiabatische CAES-System in einem thermischen Speicher auf. Später nutzt es die thermische Energie zur Erwärmung der wiederverwendeten Luft vor ihrem Eintritt in den Generator. Zusätzliche Brennstoffe sind nicht mehr nötig, was die Umwelt schont und außerdem zu Wirkungsgraden zwischen 64 und 70 % führt.
Dimensionen des „Nengchu-1“-Projekts
Hinsichtlich seiner technischen Auslegung weiß das chinesische Druckluftspeicherkraftwerk in der Tat zu beeindrucken:
Das Unternehmen hat 1,95 Milliarden Yuan (rund 250 Millionen Euro) investiert.
Die Luft gelangt in zwei unterirdische Salzkavernen, die Tiefe gibt der Betreiber mit etwa 600 Meter an.
Die Anlage kann 300 MW für maximal fünf Stunden abgeben.
Die Gesamtspeicherkapazität beträgt 1.500 Megawattstunden.
Das jährliche Speichervolumen liegt bei 1,9 Milliarden Kubikmetern Luft, was eine Jahresstromproduktion von rund 500 Millionen Kilowattstunden ermöglicht.
Durch den Speicher für erneuerbare Energien können 159.000 Tonnen Kohle weniger verstromt werden. Dies dürfte eine CO₂-Reduktion von 411.000 Tonnen bewirken.
Für China sind Druckluftspeicher eine relativ neue Technologie, die Entwicklung begann erst im neuen Jahrtausend. Allerdings förderte die Staatsführung die entsprechende Forschung kräftig, was zu raschen Innovationen führte. Federführend war dabei das zur Chinesischen Akademie der Wissenschaften gehörende Institut für Ingenieurthermophysik. Insgesamt sind in China inzwischen CAES-Systeme mit einer Kapazität von 500 MW ans Netz angeschlossen. Der Bau der nächsten Rekordanlage begann Ende 2024. Sie befindet sich in Jintan und wird bei 2.800 MWh Speicherkapazität bis zu 700 MW liefern.
Vor- und Nachteile von CAES-Anlagen
Die Technologie, die auch Siemens Energy weltweit anbietet, steht bei allen Vorteilen vor einigen Herausforderungen. Ein wichtiges Plus ist die lange Speicherfähigkeit von Energie bei geringen Verlusten, was chemische Batterien bislang nicht schaffen. Die Bauzeit einer CAES-Anlage ist mit etwa zwei Jahren relativ kurz. Pumpspeicherkraftwerke hingegen benötigen bis zu acht Jahre für ihren Aufbau. Allerdings ist CAES teuer und funktioniert nur bei ganz bestimmten geologischen Bedingungen. Gut geeignet sind für die Luftspeicherung unterirdische Salzkavernen. Da es diese nur in begrenztem Umfang gibt, arbeiten chinesische Ingenieure an künstlichen Speichertunneln in Felsgestein. So ein Projekt mit einer Kapazität von 300 MW entsteht aktuell in Henan. China schwingt sich womöglich zum Weltmarktführer bei Druckluftspeichern auf.
Lesen Sie auch:
Probleme bei unterirdischer Lagerung von CO2 lassen Zweifel an CCS-Technologie aufkommen
China schafft Einspeisevergütung für erneuerbare Energien ab – Vergütung nur noch zum Marktpreis
Praxistauglich und sicher: China erreicht Durchbruch mit Thorium-Reaktor
China baut in der Provinz Sichuan den größten Kernfusionsreaktor der Welt
Der Beitrag Speicherung von erneuerbarer Energie: Druckluftspeicher in China erschien zuerst auf .