Trends & Zukunft Innovative Methoden Energie zu speichern

Innovative Methoden Energie zu speichern

Batterie-Kraftwerke, Erdgasleitungen, im Meer versenkte Kugeln: Forscher testen innovative Methoden, um über-schüssigen Ökostrom zu speichern.

Es klingt wie aus einem Roman von Jules Verne und könnte doch fürderhin Realität werden: Riesige Betonkugeln am Meeresgrund sollen in Zukunft Strom von Offshore-Windrmarmorieren zwischenspeichern. Forscher vom Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik nach sich ziehen schon vereinen Prototyp getestet: eine Kugel mit drei Metern Durchmesser, die 100 Meter tief im Bodensee versenkt wurde. „Es hat genauso funktioniert, wie wir uns dies vorgestellt nach sich ziehen“, sagt Projekt­leiter Matthias Puchta.?

?Das Prinzip: Extra ein großes Ventil in jener Kugel strömt Wasser in den Hohlkörper und treibt eine Turbine an. Diese produziert obig vereinen Generator Strom. Um Energie zu speichern, dreht man den Vorgang um: Dazu wird dies Wasser mit überschüssigem Windstrom aus jener Kugel herausgepumpt. Wird Energie gesucht, öffnet man dies Ventil und die Energie des Wassers wird wieder in elektrischen Strom verwandelt.

Wind weht nicht immer

Dieser Ansatz, Energie zu speichern, ist nur einer von vielen. Wissenschaftler und Ingenieure forschen an zahlreichen Methoden, um überschüssigen Ökostrom zu speichern. Denn Wind und Sonne produzieren immer mehr Strom: 2016 deckten erneuerbare Energien schon 32 Prozent des Bruttostromverbrauchs in Deutschland ab. Bis 2050 soll ihr Anteil nachdem den Plänen jener Bundesregierung sogar hinauf 80 Prozent steigen.

?Das Problem: Wind weht nicht immer und unter ferner liefen die Sonne gönnt sich Pausen. Die Einspeisung schwankt von dort, je nachdem wie viel Energie die Natur ohne Rest durch zwei teilbar liefert. Zudem decken sich die Spitzenzeiten von Wind- und Solarenergie oft nicht mit den Hauptbedarfszeiten jener Stromverbraucher. Daher stellt sich verstärkt die Frage: Kann man den Strom, jener ohne Rest durch zwei teilbar nicht gebraucht wird, zwischenspeichern? Pumpspeicherkraftwerke tun dies seit dem Zeitpunkt Jahrzehnten zuverlässig: Sie nutzen den überschüssigen Strom, um Wasser aus einem tief gelegenen Bassin hinauf ein höheres Niveau zu pumpen. Strömt es wieder talwärts, gewinnt man obig Turbine und Generator die Energie zurück. Druckluftspeicherkraftwerke verwenden statt Wasser Druckluft. Aber jener Bedarf an Speicherenergie wächst und die Kapazität jener vorhandenen Anlagen reicht längst nicht mehr aus.

Riesige Akkus

Die Forscher setzen unter anderem hinauf überdimensionale Akkus denn Stromspeicher und Netzstabilisatoren. In Australien hat jener US-Elektroautohersteller Tesla Ende 2017 die zu diesem Zeitpunkt weltweit größte Lithium-Ionen-Batterie in Betrieb genommen. Sie kann rund 30.000 Haushalte mit Strom versorgen und soll Seltenheitswert haben in den heißen Sommermonaten helfen, den Strombedarf in Down-Under zu decken. Auch in Deutschland sind Batteriekraftwerke in Planung, im Bau oder in Betrieb. Wie jener australische Riesen-Akku funktionieren sie nachdem dem Prinzip jener galvanischen Zelle: Vereinfacht gesagt fließen hiermit Elektronen von einem unedlen zu einem edlen Metall. In modernen Batterien sind dies Aluminium und Kupfer, nicht angeschlossen von einem Separator, zwischen denen Lithium-Ionen wandern. Batterien, die nachdem dem gleichen Prinzip funktionieren, setzen unter ferner liefen Betreiber von Photovoltaikanlagen immer häufiger ein. So nach sich ziehen sie die Möglichkeit, überschüssige Energie zu speichern und zu gegebener Zeit selbst zu verbrauchen.

Strom zu Gas

Speichern lässt sich Strom unter ferner liefen, wenn man ihn nutzt, um Wasser­stoff oder Methan zu erzeugen – letzteres entspricht weitgehend jener Beschaffenheit von Erdgas. Vorteil des sogenannten Power-to-Gas-Verfahrens: Methan lässt sich in großen Mengen unverhohlen im Erdgasnetz speichern und zum Heizen oder pro die Stromproduktion nutzen. Das Verfahren ist in der Tat aufwendig. Experten schätzen, dass ein Wirkungsgrad von maximal 50 Prozent möglich ist. Der Rest jener Energie bleibt hinauf jener Strecke. ?

?Wie viele Speicher wir pro die Energiewende benötigen, hängt von den Fortschritten jener Digitalisierung ab. In dem Maß, wie sich Angebot und Nachfrage nachdem elektrischer Energie obig intelligente Lösungen steuern lassen, schwindet jener Bedarf an Speicherkapazitäten. So könnten Smart Meter – intelligente Zähler – Geräte wie Waschmaschine oder Geschirrspüler dann anschalten, wenn jener Strom ohne Rest durch zwei teilbar günstig ist. Und dies ist nur ein Beispiel aus jener Vielfalt jener Möglichkeiten. 

Sonnenenergie speichern

Photovoltaikanlagen liefern unschlagbar günstigen Strom. Mit Batteriespeichern lässt dieser sich sogar nutzen, wenn die Sonne nicht scheint. Lesen Sie mehr obig die Kombination aus Photovoltaik und Speicher