Energiespeicher

(Zwischen-)Lagerung verschiedener Energieformen

Mithilfe von Energiespeichern lässt sich mechanische, elektrische, chemische oder thermische Energie zwischenspeichern, wenn sie gerade nicht benötigt wird. Vor allem in der Energiewirtschaft und für die Energiewende spielen diese Speichertechnologien eine wichtige Rolle, um auch mit regenerativen Stromquellen eine stabile Stromversorgung zu gewährleisten. Zur Speicherung von Strom existieren dabei verschiedene Methoden. Das Lexikon von Vegan Strom klärt auf.

 

Energiespeicher für elektrische Energie

Besonders schwankungsanfällige Energiequellen wie Windkraft oder Solarenergie können die Stromversorgung nicht alleine decken. Hierfür sind entweder andere Kraftwerke vonnöten, die keinen Wetterabhängigkeiten unterliegen, oder aber Energiespeicher. Diese sind in der Lage, überschüssig erzeugten Strom bei viel Wind oder viel Sonnenschein und bei geringer Stromlast zu speichern, sodass er sich in Zeiten hohen Bedarfs abrufen lässt.

Der wohl bekannteste Energiespeicher ist die wiederaufladbare Batterie, auch Akkumulator (oder kurz: Akku) genannt. Sie findet in vielen verschiedenen Geräten Verwendung, etwa Handys, Laptops, aber auch in der E-Mobilität. Nicht zuletzt können große Batteriefarmen auch den überschüssigen Strom aus Kraftwerken aufnehmen. Die elektrische Energie wird dabei durch einen elektrochemischen Prozess (Elektrolyse) in chemische Energie umgewandelt. Wird ein Verbraucher angeschlossen, erfolgt die Rückverstromung durch die Umkehr des Ionenaustausches. Die meistgenutzte Batterieform in der heutigen Zeit ist die Lithium-Ionen-Batterie, es existieren jedoch noch viele andere Typen, die verschiedene Materialien verwenden und folglich andere Energiedichten, Wirkungsgrade und Lebensdauern aufweisen.

Eine weitere Möglichkeit, überschüssigen Strom zu speichern, ist die elektrochemische Umwandlung von Wasser in Wasserstoff und/oder darauf aufbauend in andere Synthesekraftstoffe. Auch hier kommt das Prinzip der Elektrolyse zum Einsatz. Die Kraftstoffe können dann in Energiespeichern gelagert und bei hohem Strombedarf in Kraftwerken rückverstromt werden.

Nicht zuletzt lässt sich elektrische Energie auch mechanisch speichern. Dies geschieht zum Beispiel in Pumpwasser- oder Druckluftspeicherkraftwerken. Im ersten Fall wird der überschüssige Strom genutzt, um das Wasser im Unterlauf von Speicherwasserkraftwerken hoch in den Stausee zurück zu pumpen. So kann es später wieder durch die Turbinen des Kraftwerks strömen. Bei Druckluftspeicherkraftwerken hingegen wird, wie der Name bereits sagt, Luft unter hohem Druck in einem Speichertank komprimiert.

Ferner können auch Lagerstätten für konventionelle Energieträger wie Kohle oder für die regenerative Biomasse als Energiespeicher bezeichnet werden.

 

Energiespeicher für thermische Energie

Auch thermische Energie, welche zum Beispiel in Kraftwerken als Abwärme entsteht, lässt sich zur späteren Nutzung, etwa für Heizzwecke oder zur Warmwasserbereitung, speichern. Herkömmliche Wärmespeicher bedienen sich üblicherweise Wasser oder Wasserdampf als Wärmeträgermedium, denn der Stoff besitzt hohe Kapazitäten, ist wenig viskos und darüber hinaus ungiftig. Daher ist seine Handhabung unbedenklich. Auch Wärmeeinspeisung und -entnahme sind sehr einfach durchzuführen.

Eine andere Form sind Latentwärmespeicher, welche thermische Energie mithilfe eines sogenannten Phasenwechselmaterials speichern, etwa Wasser oder Hartparaffin, im Hochtemperaturbereich auch Metalle wie Aluminium-Silizium-Legierungen. Die Speicherung beziehungsweise Abgabe der Wärme erfolgt bei diesen Speichern durch die Aggregatzustandsänderung des verwendeten Wärmeträgermediums. Die Technologie kann für Kälte sowie Wärme zum Einsatz kommen. Klein dimensionierte, bekannte Anwendungsbeispiele im Alltag sind zum Beispiel Wärmekissen oder Kühlakkus.

Ferner existieren auch thermochemische Wärmespeicher, welche die thermische Energie durch endotherme Reaktionen aufnehmen und bei Bedarf durch exotherme wieder erzeugen und abgeben. Hier kommen zum Beispiel sogenannte Silicagele, im Deutschen Kieselgele, zum Einsatz, welche unter Wärmeaufwand getrocknet werden und unter Spannung stehen. Werden sie jedoch gelüftet und lagern Wasserdampf an, wird Wärme wieder frei und kann genutzt werden. Der große Vorteil von thermochemischen Energiespeichern ist, dass sie im Vergleich zu konventionellen Wärmespeichern eine deutlich höhere Speicherkapazität besitzen.

Die Power-to-X-Verfahren wie Power-to-Gas oder Power-to-Fuel rechnen Energieexperten ebenfalls zu den Speicherverfahren für Strom. Hierbei wird überschüssiger Strom entweder zu Synthesegas oder zu e-Fuels umgewandelt. Er kann dann zwischengelagert und zu einem späteren Zeitpunkt zur Energiegewinnung eingesetzt werden.

 

Energiespeicher treiben die Energiewende voran

Neben dem eigentlichen Ausbau der Regenerativen Energien muss der Fokus ebenfalls auf dem Ausbau und der Weiterentwicklung von Speichertechnologien liegen. Zwar sind einige Erneuerbare Energien ebenfalls rund um die Uhr verfügbar, mithilfe von Energiespeichern könnten jedoch auch wetterabhängige Technologien wie Solarenergie für eine stabile Stromversorgung sorgen. Somit würde die Energiewende weitaus schneller erfolgen und wir könnten in naher Zukunft gänzlich auf konventionellen Strom verzichten. Möchtest Du schon heute saubere, klimaneutrale und darüber hinaus tierfreundliche Energie beziehen, dann wechsele einfach zu Vegan Strom. Wir achten bei unserem Energiemix darauf, dass er nur aus Stromquellen besteht, die keine endlichen Ressourcen nutzen, keine Umweltverschmutzung herbeiführen und zusätzlich kein Tierleid verursachen. Daher setzen wir ausschließlich auf Solarenergie, Geothermie und Gezeitenkraft.

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