In der Industrie und auch in anderen Bereichen des Energiesektors können Speicher einen wichtigen Beitrag zur Versorgungssicherheit und Wirtschaftlichkeit leisten.  Über Wärmespeicher kann industrielle Prozesswärme aufgenommen und später bei Bedarf abgegeben werden. Damit lassen sich thermische Prozesse energetisch kaskadieren und der Primärenergieverbrauch verringern. Stromspeicher ermöglichen, Angebot von Strom aus fluktuierenden erneuerbaren Energien mit der Nachfrage auszugleichen, Lastspitzen zu puffern und so die Systemstabilität zu erhöhen.

Im Energy Storage Technology Collaboration Programme (Energy Storage TCP) treiben die ExpertInnen die internationale Forschung, Entwicklung, Implementierung und Integration von Energiespeichertechnologien weiter voran. Darunter fallen thermische, elektrische und stoffliche Speicherung, aber auch eine virtuelle Form der Speicherung, die sich aus der Steuerbarkeit der Produktion ergibt – das sogenannte Demand Side Management. Die Betrachtungen erstrecken sich von übergeordneter Systemanalyse bis zu detaillierten Material- und Komponentenuntersuchungen.

Die Integration fluktuierender erneuerbarer Energiequellen erfordert strukturelle Veränderungen in Transport- und Verteilnetzen und macht die gezielte Forschung, Entwicklung und Demonstration von Stromspeichertechnologien essentiell notwendig. Aber auch andere Energieformen können durch Speicherung effizienter genutzt werden: Gerade für die Industrie besteht über die Auskopplung, Zwischenspeicherung und Wiedereinkopplung der Prozesswärme die Möglichkeit, deutlich effizientere Prozesse zu betreiben.

Die Rolle der Industrie im zukünftigen Energiesystem wird zunehmend komplexer und wichtiger als heute. Die größten Herausforderungen für Forschung und Entwicklung an Energiespeichern sind: Investitionskosten reduzieren, längere Lebensdauer, höhere Effizienz, kompaktes Design, Sicherheit, Marktzugang, Geschäftsmodelle, regulatorische Rahmenbedingungen.

IEA-Forschungskooperationen im Energy Storage TCP

Stellvertretend für die Vielfalt der Forschungskooperationen (sog. Tasks oder Annexe) im Energy Storage TCP werden nachfolgend einige Themen mit dem Schwerpunkt Industrie und Gewerbe aufgeführt:

• Carnot Batteries - Annex 36: Carnot-Batterien können elektrische Energie im mittleren bis großen Maßstab effizient speichern. Sie wandeln über Wärmekraftanlagen elektrische Energie in Wärmeenergie um, speichern diese in Wasser oder Salzschmelzen und wandeln sie je nach Bedarf wieder in Strom um. Carnot-Batterien haben das Potenzial, das globale Speicherproblem von erneuerbarem Strom wirtschaftlicher und umweltfreundlicher zu lösen als herkömmliche Systeme. Ein zukünftiger Einsatz an größeren oder dezentralen Industriestandorten ist denkbar. Ziel des Programms ist es, ExpertInnen aus Industrie und Wissenschaft zusammenzubringen, um die potenzielle Rolle von Carnot-Batterien in zukünftigen Energiesystemen systematisch zu untersuchen, zu bewerten und zu stärken.
• Thermal Energy Storage for Cost-Effective Energy Management and CO2 Mitigation - Annex 30 (abgeschlossen): Das Programm hat sich mit dem Einsatz von integrierten thermischen Energiespeichersystemen (TES) in unterschiedlichen Anwendungen beschäftigt. Ziel war, den Technologieeinsatz voranzutreiben, ein kosteneffizientes Energiemanagement zu fördern und die CO2-Emissionen zu mindern. Wesentliche Ergebnisse sind: Entwicklung systematischer Methoden, einschließlich Richtlinien für die Prozessanalyse, Definition von Parametern für thermische Energiespeichersysteme, Benchmarking des Standes der Technik in den relevantesten TES-Sektoren: Fernwärme, Nicht-Wohngebäude, Industrieprozesse und Kraftwerke, Analyse der TES-Technologieentwicklung, Technisch-ökonomische Bewertungsmodelle.
• Material and Component Development for Thermal Energy Storage - Annex 33/Task 58 (abgeschlossen, Fortsetzung geplant): Das Programm hat sich mit der Weiterentwicklung von Materialien und Komponenten für thermische Energiespeicher beschäftigt. Untersucht worden sind Phasenwechselmaterialien (Phase Change Materials, PCM) und andere thermochemische Materialien (TCM). Es sind dazu geeignete Materialtestverfahren und Charakterisierungsmethoden sowie Komponenten für kompakte thermische Speichersysteme entwickelt worden. Diese Aktivitäten sind gemeinsam mit dem Solar Heating and Cooling TCP (SHC TCP) erarbeitet worden, um sie in einen einheitlichen Entwicklungsplan zu integrieren und Synergieeffekte zu nutzen.