Schlüsselmaterialien für die elektrochemische Energiespeicherung im großen Maßstab

Batteriespeichersysteme für Versorgungsnetze sind die potenzielle Lösung für die Speicherung des enormen Energiebedarfs. In diesem Artikel befassen wir uns mit Batteriespeichern im Versorgungsmaßstab als Mittel für eine sauberere und zuverlässigere Energieversorgung.

Welche Arten von Elektrolyse gibt es?

Mit der alkalischen Elektrolyse, der PEM-Elektrolyse und der Hochtemperatur-Elektrolyse gibt es drei relevante Verfahren zur Wasserstoffgewinnung, die auf verschiedene Prinzipien zurückgreifen und für unterschiedliche Einsatzmöglichkeiten in Frage kommen.

Welche Arten von Energiespeicherung gibt es?

Eine weitere Möglichkeit der chemischen Energiespeicherung ist die Wandlung von Strom in chemische Grundstoffe (Methanol) oder flüssige Kraftstoffe (Power-to-Liquid). Letzteres ist besonders für Verkehrssegmente mit einem hohen Anspruch an Energiedichte wie den Flugverkehr entscheidend.

Was sind die Vorteile eines elektrochemischen Speichers?

Ein großer Vorteil ist die hohe Zyklenfestigkeit und damit verbundene hohe Zyklenlebensdauer von über einer Million Zyklen. Elektrochemische Speicher oder auch Batteriespeicher sind mit Kapazitäten bis zu einigen Megawattstunden verfügbar und können mit Ausspeicherdauern bis zu einem Tag als Kurzzeitspeicher fungieren.

Was ist ein thermochemischer Speicher?

Neben den Ad- und Absorptionsspeichern befinden sich thermochemische Speicher auf der Basis reversibler chemischer Bindungen noch weitgehend im Forschungs- und Entwicklungsstadium. Vielversprechend für die Hochtemperaturanwendung ist dabei das Reaktionssystem Ca(OH)2/CaO, die Zersetzung von Metallhydroxiden.

Wie lässt sich die speicherbare Energiemenge effektiver erreichen?

Die gespeicherte Energie ist proportional zum Massenträgheitsmoment und zum Quadrat der Winkelgeschwindigkeit. Demzufolge lässt sich die speicherbare Energiemenge effektiver durch eine Erhöhung der Drehzahl als durch eine Steigerung der Masse erreichen.

Welche Rolle spielt die Speicherung chemischer Energie?

Die Speicherung chemischer Energie war die Basis der bisherigen Energieversorgung in Form von Biomasse, Kohle und Gas und wird auch im zukünftigen erneuerbaren Energiesystem eine entscheidende Rolle spielen.