Strom speichern

Strom speichern - Alle Stromspeicher im Überblick
Durch die Kraft der Sonne kann Strom gewonnen werden. Doch was, wenn
die Sonne mal nicht scheint? Photovoltaik-Strom speichern.
Der PV-Strom wird nicht konstant gewonnen, sondern lediglich
phasenweise erzeugt und dann meist zu anderen Zeitpunkten benötigt.
Der Bedarf und die Stromerzeugung sind also zeitlich versetzt.
Hier kommt ein wichtiges Prinzip ins Spiel: Strom speichern. In diesem
Artikel stellen wir daher verschiedene Formen von Stromspeichern vor.
Moderner Stromspeicher im Einsatz | © RWE
Strom speichern - Verschiedene Möglichkeiten führen zum Ziel
Die Möglichkeiten um Strom zu speichern sind vielfältig. Eine direkte Form der Stromspeicherung ist die Verwendung von Kondensatoren
und Spulen. Hierbei geht kaum Energie bei der Speicherung verloren. Weitere Möglichkeiten sind die Speicherung des Stroms mit Hilfe von
chemischer Energie wie Batterien oder Akkus und mechanischer Energie. Diese Stromspeicher-Technologien unterscheiden sich dabei häufig
in der Speicherkapazität oder ihrer Funktion als Lang- oder Kurzzeitspeicher.
Elektrische Energie - direkt Strom speichern
Eine nahe liegende Methode um Strom zu speichern ist die direkte Speicherung über Kondensatoren oder Spulen. In diesem Fall wird der
Strom in Form von elektrischer Energie gespeichert und somit nicht umgewandelt. Somit geht nur minimal Energie bei der Speicherung
des Stroms verloren.
Kondensatoren
Die Funktionsweise von Kondensatoren beruht auf der Erzeugung eines elektrischen Feldes, an dem eine Spannung angelegt wird, um so
den Strom speichern zu können und ihn ebenfalls schnell wieder abrufen zu können.
Magnetische Spulen
Bei der Stromspeicherung über supraleitende magnetische Spulen wird durch einen Gleichstrom, der an einer Spule angelegt wird, ein
Magnetfeld erzeugt. Das Magnetfeld kann die Energie über längere Zeit hinweg speichern oder diese bei Bedarf wieder abgeben.
Mit diesen beiden direkten Stromspeichern kann der gespeicherte Strom innerhalb von Sekundenbruchteilen wieder abgegeben werden. Sie
ermöglichen ein häufiges Auf- und Entladen, haben jedoch den Nachteil, dass sie nur ein vergleichsweise geringes Speichervolumen
aufweisen. Für die Versorgung eines ganzen Einfamilienhauses mit einer Photovolataikanlage reicht diese Speicherkapazität oft nicht aus.
Aus diesem Grund wird der Strom häufig in andere Energieformen umgewandelt.
Chemische Energie - Lösung zum Strom Speichern durch chemische Energie
Die Bandbreite an chemischen Energiespeichern bei der Nutzung regenerativer Energiequellen wird fortlaufend erweitert und gewinnt
immer mehr an Bedeutung. Häufig verwendete Stromspeicher sind hier Blei- und Lithium-Ionen-Akkumulatoren.
Blei-Akkus und Lithium-Ionen-Akkus
Gerade für privat genutzte Stromspeicher kommen neben Bleiakkumulatoren, den
wohl am verbreitetsten Stromspeichern, nun auch Lithium-Ionen-Akkumulatoren auf
den Markt. Diese sind zurzeit noch relativ unerforscht und teurer als Bleiakkus, doch
bestechen sie durch ihren vergleichsweise hohen Wirkungsgrad und ihre lange
Lebensdauer. Sie spielen auch im Bezug auf Stromspeicher von Photovoltaikanlagen
eine immer größere Rolle.
Redox-Flow-Batterien
Bei dem Redox-Flow-Batteriesystem wird die Energie in flüssigen Elektrolyten
Ein im Keller installierter Stromspeicher | © RWE
gespeichert. Der Wirkungsgrad ist besonders hoch und sie kann im Vergleich zu
anderen Batterien für eine besonders lange Dauer den Strom speichern. Insbesondere für Elektrofahrzeuge sind die Stromspeicher in
Diskussion.
Natrium-Schwefel-Batterien
Bereits lange verwendet und schon zur Versorgung von Satelliten genutzt wurde die Natrium-Schwefel-Batterie. Heutzutage dient sie
beispielsweise als Puffer für Leistungsspitzen bei der Gewinnung von Solar- und Windenergie. Diese Methode um Strom zu speichern könnte
in Zukunft wieder verstärkt für die Nutzung in Elektroautos eingesetzt werden.
Wasserstoff als Stromspeicher
Durch Elektrolyse kann Wasserstoff aus Wasser und Strom hergestellt werden. Dieser kann so den Strom speichern, um ihn schließlich durch
Brennstoffzellen wieder frei zusetzen. Die Stromspeicherung durch Wasserstoff ist noch sehr aufwendig und hat große Energieverluste als
Nachteil. Allerdings soll dieser in Zukunft weiter ausgebaut und zum Antrieb von Autos und nicht nur – wie bisher – von U-Booten (der
Bundesmarine) genutzt werden. Weitere Informationen zum Wasserstoff als Energie- und Stromspeicher finden Sie hier.
Mechanische und potentielle Energie - Strom speichern in großem Stil
Wenn viel Strom gespeichert werden soll, dann sind Stromspeicher mit einer großen Speicherkapazität gefragt. Die folgenden Möglichkeiten
sind als Großanlagen zur Regulierung des allgemeinen Stromnetzes geeignet, nicht für die Nutzung im privaten Haushalt mit einer
Photovoltaikanlage.
Pumpspeicherkraftwerk
Eine über 100 Jahre alte und weit bekannte Form, um Strom speichern zu
können, ist das Pumpspeicherkraftwerk. Dabei wird zunächst ein großer
Wasserspeicher auf einer Anhöhe errichtet. Dann kann man Strom speichern,
indem Wasser von einem unteren Abschnitt nach oben transportiert wird. Bei
Bedarf wird das Wasser über Turbinen und Stromgeneratoren geleitet und die
potentielle Energie des Wassers wieder in den ursprünglichen Strom
umwandelt. Gerade für Verbundnetze wird diese Form häufig zum Strom
speichern genutzt.
Pumpspeicherkraftwerk: Energie im Wasser. | © Inga F / fotolia.com
Druckluftspeicher-Kraftwerk
Ähnlich ist die Funktionsweise von Druckluftspeicher-Kraftwerken, bei welchen Luft in ehemalige Lagerstätten von Erdgas oder
Salzbergwerke gepumpt wird. Sobald dieser wieder benötigt wird, fließt die Luft wieder über Generatoren ab. Der Strom wird somit in Form
eines hohen Luftdrucks gespeichert. Allerdings muss aufgrund der Temperaturveränderungen von Luft unter Druck ebenfalls Energie zum
Kühlen oder Wärmen der Luft eingesetzt werden.
Schwungradspeicher
Eine Form der mechanischen Energiespeicherung ist der Schwungradspeicher. Dabei wird das Schwungrad auf eine sehr hohe Drehzahl
beschleunigt und bei Bedarf wieder abgebremst. Dadurch kann der gespeicherte Strom wieder zur Verfügung gestellt werden.
Stromspeicher für die private Photovoltaikanlage
Für eine Photovoltaikanlage im privaten Anwendungsbereich (Ein- oder Mehrfamilienhaus) sind Solar-Stromspeicher mit Blei- und LithiumIonen-Technologie weit verbreitet. Grund hierfür ist, dass Blei- und Lithium-Ionen-Akkus für den Photovoltaik-Bereich speziell an die
Anforderungen des Eigenheim-Besitzers angepasst sind. Sowohl in der Speicherkapazität, der Speichergröße und den Kosten.
Hier finden Sie eine Übersicht zu den Herstellern bzw. Anbietern von Stromspeichern für Photovoltaikanlagen.
Möchten auch Sie Ihren Strom speichern?
Wir beraten Sie gerne in vollem Umfang zum Thema Strom speichern. Ob per Telefon (0800/ 96 96 968), per EMail oder hier rechts im Live Chat, Sie können uns gerne kontaktieren. Bei konkretem Interesse an einem
Stromspeicher oder Photovoltaikanlage können Sie von uns auch hier kostenlose und unverbindliche
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Geschrieben von:
Philipp Kloth
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