Dienstag, 12. November 2019

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Mechanische Stromspeicher

Eine weit verbreitete - weil auch einfache – Technik der Stromspeicherung ist die mechanische. Das Prinzip ist simpel: Durch Hinzufügen kleiner Energiemengen wird durch mechanische Prozesse Energie gewonnen, beispielsweise durch den Antrieb von Turbinen oder durch das Nutzen des Trägheitsmoments. Derzeit werden drei Formen mechanischer Stromspeicher im großen Format genutzt.

Pumpspeicher

Pumpspeicherkraftwerke funktionieren, wie ihr Name bereits verrät, durch das Pumpen von Wasser in unterschiedlich hohe Becken. Sobald Strom zur Verfügung steht, werden von einem tiefergelegenen Becken Wassermassen in ein höhergelegenes Becken gepumpt und dort gespeichert. Wenn Energie benötigt wird, wird dieses Wasser abgelassen und mit der so entstehenden Wasserkraft werden Turbinen betrieben. Das praktische an dieser Art von mechanischem Stromspeicher ist, dass viele natürliche Reservoirs dafür genutzt werden können. Dadurch, dass Pumpspeicher quasi auf Knopfdruck Strom erzeugen können, dienen sie als eine Art Notreserve. Ihr Wirkungsgrad liegt zwischen 65 und 85 Prozent. Einziges Problem von Pumpspeicherkraftwerken ist ihr hoher Platzbedarf.

Druckluftspeicher

Diese Form der Langzeitspeicherung wird derzeit noch kaum genutzt, auch wenn sie ebenso einfach und schnell einsetzbar ist wie Pumpspeicher. Das Funktionsprinzip ist ähnlich: Sobald Stromüberschüsse vorhanden sind, werden dadurch Kompressoren mit Luft gefüllt. Dabei werden Gase unter Druck gesetzt und können somit jederzeit potenzielle elektrische Energie liefern. Wenn Energie benötigt wird, werden mit dem Luftdruck Turbinen angetrieben, die Energie produzieren. Diese Art von Kraftwerk arbeitet "Untertage": Unter der Erde befinden sich riesige Druckluftspeicher in Salzkavernen. Sie besitzen einen Wirkungsgrad von 45 bis 70 Prozent.

Schwungmassespeicher

Schwungmassespeicher basieren auf der kinetischen Speicherung von Energie. Hier wird der Trägheitsmoment genutzt: Ein Rotor wird angetrieben, der zur Rückgewinnung direkt als Motor eingesetzt wird. Diese Art von mechanischem Speicher ist nur als Kurzzeitspeicher nützlich.

Private Nutzung von mechanischen Stromspeichern?

Mechanische Speichersysteme werden im kleinen Format, also beispielsweise in Kombination mit privaten Photovoltaikanlagen, heute kaum bis gar nicht eingesetzt. Sie dienen vor allem zur Stromspeicherung im großen Umfang und werden dementsprechend von großen Erzeugern genutzt.

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