Energiespeicher

Energiespeicher sind Komponenten, Systeme und Anlagen, die mechanische, chemische, thermische oder elektrische Energie speichern und bei Bedarf als elektrische Energie abgeben. Bestimmte Energiespeicher eignen sich besser für eine gleichmäßige Energiezu- und -entnahme. Andere, wie Akkus, können bei starken Lastschwankungen eingesetzt werden.


Bei der Speicherung von mechanischer Energie wird diese als kinetische Energie gespeichert. Das können Pumpspeicherwerke sein, Druckluftspeicher oder Schwungmassespeicher. Beides wird in Smart Grids für Spitzenlast eingesetzt. Bei den auf chemischer Basis arbeitenden Energiespeichern wie Akkus oder Batteriebanken werden aktive Massen in elektrische Energie umgesetzt, bei Brennstoffzellen ist es Wasserstoff und bei Power-to-Gas wird elektrische Energie in Methan umgewandelt.

Kondensatorbank für 
   50 MJoule, Foto: idw-online.de

Kondensatorbank für 50 MJoule, Foto: idw-online.de

Was die Speicherung thermischer Energie betrifft, so gibt es Wärme- und Kältespeicher, die thermische Energie speichern und in elektrische Energie umsetzen. Für die elektrische Energiespeicherung stehen Speicherbatterien in Form von Batteriebanken zur Verfügung, aber auch Lithium-Ionen-Akkus, Natrium-Schwefel-Akkus oder Bleiakkus als Hausbatterien; desweiteren Redox-Flow-Batterien, Kondensatorbanken, Superkondensatoren und als magnetische Speicher supraleitende Spulen. Darüber hinaus gibt es Druckluft-Energiespeicher, die die Luft komprimieren und dekomprimieren und die mit einem relativ hohen Wirkungsgrad arbeiten.

Energie- und Leistungsdichte von Akkus und Kondensatoren, 
   dargestellt im Ragone-Diagramm

Energie- und Leistungsdichte von Akkus und Kondensatoren, dargestellt im Ragone-Diagramm

Wichtige Merkmale von Energiespeichern sind die Energiedichte, die Leistungsdichte sowie die Lade- und Entladezeiten. Was die Energiedichte anbelangt, so ist die von Brennstoffzellen mit etwa 1.000 Wh/kg ein Vielfaches von Akkus und Superkondensatoren. Während die Energiedichte von Kondensatoren und Superkondensatoren wesentlich geringer ist als die von Akkus ist deren Energie kurzfristig in Mikro- und Millisekunden abrufbar. Dagegen ist die Energie von Akkus in Minuten und die von Brennstoffzellen in Stunden und Tagen abrufbar.

Informationen zum Artikel
Deutsch: Energiespeicher
Englisch: energy storage - ES
Veröffentlicht: 09.05.2017
Wörter: 271
Tags: #Energienetze
Links: Akku (Akkumulator), Batteriebank, Bleiakku, Brennstoffzelle, Druckluftspeicher