Von Batterien bis zum Riesenwärmekissen – Chemische Technik für Energiespeicher

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...Veränderungen im Stromangebot innerhalb von Millisekunden antizipiert werden und die Nennleistung sowie der Betriebsdruck steigen können. Basierend auf der "Proton Exchange Membrane" genannten Technologie soll bis 2012 eine Demonstrationsanlage im Container entstehen, die 300 kW elektrische Leistung aufnehmen kann.

Die Erkenntnisse fließen auch in das Projekt CO₂RRECT (CO₂-Reaction using Regenerative Energies and Catalytic Technologies) ein - ein Forschungsvorhaben, bei dem Kohlendioxid unter Einsatz regenerativer Energien stofflich verwertet werden soll und an dem neben Universitäten auch die Unternehmen Bayer, RWE und Siemens zusammenarbeiten.

Wärmespeicher - für solarthermische und industrielle Anwendungen unverzichtbar

Das Speichern von Wärme wird in Zukunft ebenfalls eine Schlüsseltechnologie werden. Etwa die Hälfte der in Europa verbrauchten Energie wird in Form von Wärme eingesetzt. Neben der Beheizung von Gebäuden steht hier die Wärmenutzung in industriellen Prozessen im Vordergrund. Soll zum Beispiel die Effizienz der oben erwähnten Druckluftspeicher erhöht werden, muss die bei der Verdichtung entstehende Wärme gespeichert werden, um sie später bei der Stromerzeugung wieder nutzen zu können. Aber auch in thermischen Solarkraftwerken, bei denen tagsüber Sonnenwärme über Hohlspiegel konzentriert und zur Dampferzeugung für Turbinen genutzt wird, spielen Wärmespeicher eine zentrale Rolle. Mit ihnen ist es möglich, in Sonnenstunden gewonnene Wärmeenergie zu speichern und auch in Zeiten ohne Sonneneinstrahlung - zum Beispiel nachts - zur Stromerzeugung zu nutzen. Auch hier ist die Wirtschaftlichkeit von zentraler Bedeutung - erst mit Speicherkosten unter 10 bis 20 Euro/kWh ist die Rund-um-die-Uhr-Produktion wirtschaftlich und wird damit grundlastfähig.

Grundsätzlich sind heute vier verschiedene Arten der Wärmespeicherung bekannt:

• sensible Wärmespeicher

• latente Wärmespeicher

• Sorptionsspeicher

• chemische Speicher

Wie bei der Speicherung von Elektrizität gibt es auch bei Wärmespeichern nicht den einen Königsweg, sondern müssen die einzusetzenden Speicher immer nach den Anforderungen der Anwendung ausgewählt und an diese angepasst werden. Da es bis heute meist wirtschaftlicher ist, Wärme aus Primärenergieträgern zu erzeugen, steht die Entwicklung der Wärmespeicher insbesondere für die industrielle Nutzung vielfach noch am Anfang. Am weitesten verbreitet und praxisreif sind sensible Wärmespeicher, wie sie beispielsweise in der Gebäudeheizung in Gebrauch sind. Bei diesen Wärmespeichern ändert sich die Temperatur des Wärmeträgers (z. B. Wasser) beim Be- und Entladen fühlbar (sensibel).

Zu den jüngsten Entwicklungen zählt ein vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickeltes Verfahren, bei dem die Energie der Sonnenstrahlen in kostengünstigen Feststoffen gespeichert wird. Dazu wird derzeit...

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