Aus dem Inhalt:
Warum Stromspeicher wichtig sind
Der Klimawandel ist der Grund für das politische Umdenken von fossilen Energieerzeugern abzuweichen und stattdessen Energie aus erneuerbaren Quellen zu beziehen. Um schrittweise dieses Vorhaben bis 2050 umzusetzen wurden verschiedene Etappenziele gesetzt. Der EU Klima- und Energierahmen setzt bis 2020 voraus die Energieeffizienz um 20 Prozent zu erhöhen und einen Anteil von 20 Prozent erneuerbarer Energien am Gesamtenergieverbrauch zu erreichen.
Erneuerbare Energien sind in Deutschland jedoch sehr stark von den Umwelteinflüssen und den Jahreszeiten abhängig. Vor allem Solaranlagen und Windkraftanlagen können so große Schwankungen haben. Auf kurze Zeit gesehen erzeugen zum Beispiel Solaranlagen tagsüber sehr viel Strom und Abends, wenn die Sonne weg ist, keinen Strom mehr. Doch meistens wird beim Privatverbraucher tagsüber sehr wenig Strom benötigt und in der Nacht wenn es dunkel ist viel.
Auf einen längeren Zeitraum gesehen scheint die Sonne im Sommer viel länger und intensiver als in den Wintermonaten.
Um diese Schwankungen zwischen dem unterschiedlichen Verbrauch und Erzeugnis auszugleichen muss ein Stromspeicher her, sodass immer genügend Energie vorhanden ist um die Stromversorgung zu garantieren.
- Kurzzeitspeicher
Leistungsspeicher (Sekunden bis Minuten)
Sind meistens Batterien oder Kondensatoren, welche der kurzfristigen Fluktuation von Energie entgegen wirken und werden häufig mehrmals am Tag eingesetzt..
Verschiebespeicher (Minuten bis Stunden)
Ebenfalls Batterien, Druckluftspeicher oder Pumpspeicherkraftwerke
Zur Zwischenspeicherung der Energie aus privaten Solaranlagen
- Langzeitspeicher (Tage bis Wochen)
Batteriespeicher:
Die auch in Laptops eingebauten Lithium-Ionen-Batterien sind die bekanntesten Batteriespeicher: Es wird über elektrochemische Prozesse Strom in den Batterien gespeichert. Der Wirkungsgrad ist mit ca. 85 % schon sehr hoch, die Anschaffungskosten sind jedoch noch sehr hoch. Durch neue Innovationen wird in den nächsten Jahren mit einer deutlichen Kostensenkung gerechnet.
Lesen Sie hierzu den Artikel Redox-Flow Batterien: neuer Organischen Speicher- die Lösung für Stromspeicherprobleme?
Pumpspeicher:
Sie bestehen aus zwei Becken, einem höher gelegenen Becken, aus dem Wasser ablaufen kann und dabei eine Turbine antreibt die Strom erzeugt. Das Wasser wird in dem unteren Becken aufgefangen und kann bei Strom-Überproduktion das Wasser zurück in das obere Becken pumpen.
Power-to-Gas
Überschüssiger Strom wird dazu genutzt aus Wasser Wasserstoff, oder Methan herzustellen. Dieses kann in das vorhandene Erdgasnetz eingespeist oder in speziellen Tanks für Privatleute gespeichert werden. Diese Technologie ist jedoch noch sehr teuer und hat geringe Wirkungsgrade, was sie für die großflächige Speicherung noch eher unbeliebt macht.
Druckluftspeicher
Hierbei wird mit überschüssigen Strom Luft in unterirdische Salzstöcke gepresst. Die komprimierte Luft kann bei Bedarf über eine Turbine geleitet werden, um wieder Strom zu erzeugen. Für bessere Wirkungsgrade sollte die Abwärme bei der Kompression ebenfalls genutzt werden.
Wärmespeicher
Um eine wirtschaftliche Energieversorgung zu garantieren, reicht der Stromspeicher meist nicht aus, sondern die Kombination aus Strom und Wärmespeicher ist sinnvoll. Da viel Strom für Warmwasser und Heizen benötigt wird, kann ein Wärmespeicher überschüssige Wärme aufnehmen, speichern und umverteilen um Temperaturschwankungen auszugleichen. So geht kaum Wärme verloren und es muss weniger geheizt werden.
Pufferspeicher
Es handelt sich um einen von Heizungswasser durchflossenen Behälter, der zwischen den Wärmeerzeuger und der Heizung, bzw. Warmwasserverbraucher geschaltet ist. Er nimmt die Wärme eines Wärmeerzeugers auf, speichert ihn und gibt ihm bei Bedarf an den Wärmeverbraucher wieder ab.
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