Energiespeichereffizienz und Nutzungszeiten wie ein Uhrwerk

Im Zuge der Energiewende erzeugen mehr und mehr Haushalte in Deutschland mittlerweile selbst Strom. Dies funktioniert in einigen Fällen so gut, dass nicht einmal all der gewonnene Solarstrom komplett verbraucht wird. Deshalb ist es empfehlenswert über eine Speicherlösung nachzudenken. Mit ihr kann überschüssiger Solarstrom gespeichert werden

Was sind mechanische Energiespeicher?

Mit Blick auf den wachsenden Anteil von Wind- und Sonnenstrom werden sie für die kontinuierliche Energieversorgung zukünftig noch wichtiger werden. Mechanische Energiespeicher nutzen die Prinzipien der klassischen Newtonschen Mechanik für die Energiespeicherung in potenzieller und kinetischer Form oder in Form von Druckenergie.

Welche Arten von Energiespeicher gibt es?

Mechanische und thermomechanische Energiespeicher werden für die Langzeitspeicherung von elektrischer Energie durch die Umwandlung in eine andere Energieform genutzt. Zu dieser Form der Energiespeicher zählen etwa Pumpspeicherkraftwerke, Schwungradmassenspeicher, Druckluftspeicher, Flüssigluft-Energiespeicher sowie Thermopotenzialspeicher. 2.1.1.

Was sind thermische Energiespeicher?

Thermische Energiespeicher werden vor allem in der Industrie und in Gewerbebetrieben eingesetzt, um Abwärme einer weiteren Nutzung zuführen und zum Beispiel in ein Fernwärmenetz einzuspeisen. Dekarbonisierung ist das zentrale Thema der Energiewende und eine wesentliche Voraussetzung für das Erreichen der Ziele des Pariser Klimaschutzabkommens.

Wie funktioniert ein Uhrwerk?

Moderne Uhrwerke verwenden eine Kombination aus Energiespeicher, Gehwerk, Schwingsystem und Zeigerwerk, um die in der Feder gespeicherte Energie in kleinen Impulsen über mehrere Tage hinweg langsam abzugeben. Mit dem Fortschritt der technologischen Entwicklung stießen diese Anwendungen jedoch an eine physikalische Grenze.

Welche Zeithorizonte müssen bei der Speicherung erneuerbarer Energien berücksichtigt werden?

Bei der Speicherung und anschließenden Bereitstellung erneuerbarer Energien müssen in Bezug auf ihre Volatilität verschiedene Zeithorizonte berücksichtigt werden. In Abhängigkeit vom aktuellen Wetter wie auch von der längerfristigen Witterung unterliegt der zusätzliche Energiebedarf sowohl kurzfristig als auch saisonal starken Schwankungen.

Wie funktioniert die Energiespeicherung?

Speicherung von elektrischer Energie in potenzieller (Lage-)Energie ist eine einfache, sehr effektive Methode der Energiespeicherung. Allerdings müssen grosse Massen bewegt werden, und die logistische Herausforderung, immer ausreichend Masse (körper) auf beiden Energieniveaus vorzuhalten, ist gross.