Dienstag, 12. November 2019

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Druckluftspeicher

Schon vor Hunderten von Jahren wurde die Energie der Druckluft erforscht und genutzt. So schrieb Blaise Pascal bereits 1663 seine wissenschaftlichen Erkenntnisse über die Verstärkung von Kräften durch Flüssigkeit (Hydraulik) nieder. Man stellte schließlich fest, dass sich diese Erkenntnisse auch auf die Druckluft (Pneumatik) anwenden ließen. So entstanden unter anderem im frühen 19. Jahrhundert die ersten Eisenbahnen, die das Prinzip der Druckluft nutzten. Die Technologie der Pneumatik wurde stetig weiterentwickelt und ist heute als fester Bestandteil aus der modernen Technik nicht mehr wegzudenken.

Einsatzmöglichkeiten, Anwendungsbereiche

Heute wird Druckluft vielseitig eingesetzt, unter anderem in der Prozesstechnik bei Großindustrieanlagen, beim Tauchen oder im Bergbau, um Maschinen untertage zu betreiben ohne dabei Abgase zu produzieren.

Im Zusammenhang mit regenerativer Energie ist der Einsatz von Druckluft als Speicher ebenfalls interessant. Luft ist im Gegensatz zu beispielsweise Wasser ein kompressibles Fluid. Das bedeutet, dass sich das Volumen von Luft unter zunehmendem Druck ändert - es wird geringer. So entsteht eine Druckenergie, die nahezu unendlich lange vorrätig ist, so lange das System geschlossen ist. Bei Wasser wird mechanische Energie in eine Lageenergie umgewandelt, es wird durch Pumpen auf einen Berg in einen Speichersee gebracht - elektrische und mechanische Energie wandeln sich dabei zu potenzieller Energie. Bei Luft wandelt hingegen ein Kompressor die elektrische und mechanische Energie in Druckenergie um.

Der Vorteil der Energiespeicherung in Druckluft ist, dass Luft auf wenig Raum durch einen Kompresser von geringer Größe komprimiert werden kann. Bei Großanlagen dienen solche Druckluftspeicher als Spitzenlastkraftwerke, in denen sie Turbinen antreiben, um Strom zu produzieren. Diese Großanlagen nutzen alte Gaskavernen oder Salzstöcke um hier Luft auf ca. 70 bar zu komprimieren. Das entspricht dem 70-fachen des Umgebungsdrucks oder etwa 700 Meter Wassertiefe. Auch für kleinteilige, private Zwecke existieren erste Projekte, die sich damit beschäftigen, den aus Photovoltaikanlagen gewonnenen Strom in Druckspeichern vorrätig zu machen.

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