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Langzeit Stromspeicher

Speichersee, Pumpspeicher

Während Kurzzeitspeicher dem Ausgleich relativ kurzfristiger Veränderungen dienen, zielt der Einsatz von Langzeitspeichern darauf ab, dass Energien über Wochen oder ganze saisonale Zeiträume gespeichert werden kann – und dementsprechend längerfristige Schwankungen ausgleichen können. Diese Art von Stromspeichern ist also unbedingt nötig, um ein Stromnetz auch mit Erneuerbaren Energien betreiben zu können, da diese starken Schwankungen unterliegen.

Langzeitspeicher - Möglichkeiten Energie längerfristig zu speichern

Auch wenn alle Arten der Langzeitspeicher darauf abzielen, Energie vor allem über einem langen Zeitraum zu speichern, variieren sie hinsichtlich ihrer der gespeicherten Energieform, ihres Leistungspotentials, ihrer Kapazitäten und Wirkungsgrade und natürlich hinsichtlich ihrer Kosten.

Langzeitspeicher – Arten und Funktionsweise

Zu den bekanntesten Langzeitspeichersystemen zählen neben elektrischen Langzeitspeicher n wie Redox-Flow-Batterien und Blei-Säure-Akkumulatoren vor allem Pumpspeicherkraftwerke, oder Druckluftspeicher. Besonders Pumpspeicherkraftwerke, die wasserbetrieben sind, sind weltweit am häufigsten im Einsatz. Durch natürliche oder gebaute Staudämme in Form von Seen, wird potentielle Energie gespeichert. Wird bei Spitzenbedarfszeiten Strom benötigt wird Wasser „abgelassen", welches dadurch Turbinen betreibt, die wiederherum Strom erzeugen. Druckluftspeicher funktionieren nach einem ähnlichen Prinzip, jedoch arbeiten sie mit expandierender Luft. Diesen mechanischen Langzeitspeichern stehen die chemischen Stromspeichersysteme gegenüber. Sie speichern Strom durch chemische Umwandlungsprozesse und funktionieren ähnlich den alltagstauglichen Batterien und Akkus entsprechend. Neben den Redox-Flow-Batterien und Blei-Säure-Akkumulatoren wird in Zukunft der Wasserstoffspeicher zunehmend an Bedeutung gewinnen.

Zukunftstendenzen

Dass gerade im Bereich der Wasserstoff-Langzeitspeicher geforscht wird, liegt an verschiedenen Vorteilen des Wasserstoffs, welchen jedoch vor allem der Sicherheitsaspekt gegenübersteht. Zwar weist Wasserstoff eine hohe Energiedichte auf und könnte verschiedenartig gelagert und transportiert werden – beispielsweise durch Komprimierung, Verflüssigung durch Kühlung, oder in Form von Metallhydridspeicher - jedoch reagiert der Stoff stark mit Sauerstoff: Bei einem Luft-Wasserstoff-Gemisch, in welchem der Wasserstoff 5-85% bildet, entsteht ein leicht entzündbares Knallgasgemisch, welches dadurch natürlich enorme Sicherheitsrisiken birgt. Zukünftig könnte Wasserstoff doch vor allem bei Windkraftanlagen an Bedeutung gewinnen. Lithitum-Ionen-Akkus und Redox-Flow-Batterien sind schon marktreif, jedoch sehr teuer. Dementsprechend liegt hier das Entwicklungspotential bei der Kostenreduktion. Im bereich der Redox-Flow-Batterien wird außerdem bei der Membranenverbesserung geforscht und die Hydrodynamik weiterentwickelt, während im Bereich der Blei-Säure-Akkumulatoren vor allem die Lebzeit und der Leistungsstärke gearbeitet wird. Pump- und Druckluftspeicher sind aufgrund ihres Ausmaßes nur für Großanlagen interessant.

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