Stromspeicher für Hochgebirgshütten

Strom und Wärme für Gebirgshütten – über 300 allein in den deutschen Alpen mit jährlich fast drei Millionen Gästen – müssen direkt vor Ort erzeugt werden. Will man Dieselgeneratoren vermeiden, bieten sich für diese dezentrale Versorgung erneuerbare Energiequellen an wie Solar-, Wind- oder auch kleine Wasserkraftanlagen. Als zentraler Baustein kommt ein elektrischer Speicher hinzu, der das mit dem Wetter sowie der Tages- und Jahreszeit schwankende Energieangebot glättet.

Berghütten – hier das Brandenburger Haus im Ötztal – sind energetische Inseln. (Foto: Stephan Baur)

„Bei den hierfür hauptsächlich in Frage kommenden Blei-Säure-Batterien liegt dann auch meist die ökonomische Schwachstelle des ganzen Systems“, erklärt Stephan Baur. In seiner vom Garchinger Max-Planck-Institut für Plasmaphysik und der Universität Augsburg betreuten Diplomarbeit hat er untersucht, wie unzugängliche Berghütten möglichst umweltgerecht und kostengünstig mit Energie zu versorgen sind. Tatsächlich hält auf einigen Hütten die Speicherbatterie nur drei Jahre lang. Bei richtiger Pflege wären jedoch bis zu fünfmal höhere Standzeiten und damit – bei Auswechselkosten um die 15.000 Euro für die bis zu 4,5 Tonnen schweren Anlagen – erhebliche Kostenersparnisse möglich.

Als Ursache für vorzeitiges Altern einer Batterie identifizierte Baur – neben Wasserverlust, Frost und Kurzschlüssen – vor allem folgenden Effekt: Die Schwefelsäure in der Batterie kann sich in Schichten unterschiedlicher Konzentration auftrennen, was erhöhte Korrosion und Sulfatverkrustung der Elektroden sowie Bleischlammbildung am Batterieboden hervorruft. Wichtigste Gegenmaßnahmen: die Batterie regelmäßig und vollständig aufladen und die Säure durch Lufteinblasen umwälzen. Die wesentlichen Tipps zur Batterie-Wartung einer fasste Baur in einem „Leitfaden für Hüttenwirte“ zusammen, der die optimale Pflege kurz und einfach erläutert.

Batterie-Prüfung (Foto: Stephan Baur)

Wie wichtig ein richtig dimensionierter Stromspeicher für das gesamte Energiesystem einer Hütte ist, zeigt sich am Beispiel des Westfalenhauses im Stubaital. Für diese Hütte konzipierte Stephan Baur – nach einer genauen Bestandsaufnahme der aktuellen Situation – das gesamte elektrische Versorgungssystem neu. Benutzt hat er dafür ein im IPP für wesentlich größere Systeme – wie Städte oder ganze Länder – entwickeltes Rechenprogramm, das Energiesysteme unter Kostengesichtspunkten optimiert: Hauptsächliche Energiequelle der Hütte ist eine kleine Wasserkraftanlage, deren lange Engpässe im Frühjahr zurzeit noch ein Dieselaggregat überbrücken muss. Auf den geplanten Bau eines größeren Wasserkraftwerkes kann jedoch nach Baurs Berechnungen verzichtet werden, wenn das Westfalenhaus mit einer ausreichend großen Batterieanlage ausgerüstet wird, die den überschüssigen – in der Nacht erzeugten – Strom zwischenspeichert. So ließe sich die gesamte Energienachfrage mit der vorhandenen Wasserkraftanlage und der kleinen Photovoltaikanlage decken, also ausschließlich mit Hilfe erneuerbarer Energiequellen.

„Bezogen auf das gesamte Energiesystem sind Berghütten zwar vernachlässigbare Nischen, sie geben aber ein gutes Beispiel für dezentrale Energieversorgung im Allgemeinen“, meint Stephan Baur. Weltweit leben rund zwei Milliarden Menschen ohne zentrale Stromversorgung, vor allem in den zahlreichen abgelegenen Siedlungen der Entwicklungsländer: „Systeme, die auf Berghütten erfolgreich sind, können ohne große Änderungen auch auf andere ‚Insellagen’ übertragen werden. Die bisherigen Ergebnisse zeigen das große Potential solcher autonomen Systeme. Weiterentwicklungen müssen die Kosten senken und die Lebenserwartung der Komponenten vergrößern“.

imi