Eingebetteter und nicht eingebetteter Energiespeicher
Energiespeicher dürften über den Erfolg und Misserfolg der Energiewende entscheiden. Doch welche Technologien kommen wofür infrage und welche Vor- und Nachteile
Was ist ein Energiespeicher?
Energiespeicher sind ein zentrales Element für das Gelingen der Energiewende. Sie ermöglichen die (partielle) Entkopplung von Energieproduktion und Energieverbrauch, indem sie überschüssige Energie speichern und bei Bedarf wieder abgeben können.
Wie wird thermische Energie gespeichert?
Die Speicherung der thermischen Energie ist sowohl in festen Materialien als auch in Schüttschichtwärmeübertragern möglich. Die thermischen Energiespeicher müssen jedoch einem Druck von etwa 60 bar bei einer Temperatur von 600 °C standhalten und sind als Hochdruckbehälter auszuführen.
Wie funktioniert die Energiespeicherung?
Die Energiespeicherung ereignet sich durch die Erhöhung der Temperatur im Speicher. Bei Temperaturen unter 100 °C und einem Speichervolumen von einigen Hundert Litern bis wenigen Tsd. Litern wird in Ein- und Mehrfamilienhäusern die Wärmeversorgung mit Hilfe von Warm- bzw. Heißwasserspeichern unterstützt.
Was sind die physikalischen Vorteile von Energiespeichern?
Der physikalische Nutzen von Energiespeichern besteht in der Bevorratung, Aufbewahrung und Lagerung von Energie, um einen zeitlichen Ausgleich zwischen Angebot und Nachfrage zu schaffen. Dabei stehen sie grundsätzlich hinsichtlich ihrer Funktion nicht in Konkurrenz zu Energienetzen, welche für den räumlichen Ausgleich zuständig sind.
Wie viel kostet ein Energiespeicher?
Auch hier wird deutlich, dass das größte Potenzial zur Speicherung von Energie in chemischen Verbindungen liegt. Sehr geringe reine Speicherkosten weisen die chemischen Energiespeicher wie Kavernenspeicher mit ca. 0,5 bis 2 €/kWh auf. Kaum sichtbar sind ihre Kreise für Wasserstoff und Methan.
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.