Wie speichern wir Energie effizient für die Energiewende? In diesem spannenden Vortrag gibt Prof. Dr. Eduard Heindl – Physiker, Innovationsforscher und Professor für Wirtschaftsinformatik – einen umfassenden Überblick über moderne Energiespeicher-Technologien und deren Potenzial für die Zukunft.
Von Pumpspeicherkraftwerken, Batteriespeichern (z. B. Lithium-Ionen-Batterien, Redox-Flow-Batterien), über Druckluftspeicher, Wasserstoffspeicherung, thermische Energiespeicher, bis hin zu innovativen Konzepten wie dem von Prof. Heindl entwickelten Gravitationsspeicher.
Wesentliche Kernaussagen:
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Notwendigkeit von Energiespeichern:
- Energiespeicher sind notwendig, um Schwankungen zwischen Strombedarf und Stromlieferung auszugleichen.
- Besonders wichtig bei erneuerbaren Energien wie Wind- und Solarenergie, die unregelmäßig verfügbar sind.
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Entwicklung der Energieversorgung:
- In den letzten Jahren hat sich die Energieversorgung von einer stabilen, kontinuierlichen Lieferung durch konventionelle Kraftwerke zu einer stärker schwankenden Lieferung durch erneuerbare Energien gewandelt.
- Früher wurden Spitzenlasten hauptsächlich durch Gaskraftwerke abgedeckt, heute sind erneuerbare Energien stärker in den Vordergrund gerückt.
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Energiespeichertechnologien:
- Pumpspeicher: Traditionelle Methode, bei der Wasser in höher gelegene Becken gepumpt und bei Bedarf wieder abgelassen wird, um Strom zu erzeugen. Effizienz liegt bei etwa 80%.
- Batterien: Besonders Lithium-Ionen-Batterien haben hohe Effizienzen und sind gut für tägliche Schwankungen geeignet. Sie könnten zukünftig auch durch Elektroauto-Batterien ergänzt werden.
- Wasserstoff: Kann durch Elektrolyse hergestellt werden, hat aber Herausforderungen in Bezug auf Effizienz, Speicherung und Transport.
- Wärmespeicher: Überschüssiger Strom kann in Wärme umgewandelt und gespeichert werden, allerdings mit geringerer Flexibilität zur Rückumwandlung in Strom.
- Weitere Technologien: Druckluftspeicher, Schwungräder, Methanisierung und andere experimentelle Methoden.
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Herausforderungen und Lösungsansätze:
- Der Ausbau erneuerbarer Energien erhöht den Bedarf an Speicherkapazitäten, insbesondere um längere Phasen ohne Wind und Sonne (Dunkelflauten) zu überbrücken.
- Batterien sind für kurzfristige Speicherung optimal, während für längere Speicherzeiten andere Technologien wie Wasserstoff oder synthetische Kraftstoffe in Betracht gezogen werden.
- Wasserstoff könnte eine Lösung für langfristige Speicherung sein, ist aber aktuell noch mit hohen Kosten und technischen Herausforderungen verbunden.
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Praktische Umsetzung und Zukunftsperspektiven:
- Die Nutzung von Elektroauto-Batterien als Speicher könnte eine effiziente Lösung sein, ist aber rechtlich und technisch noch nicht vollständig umsetzbar.
- Hausspeicher in Kombination mit Photovoltaikanlagen können helfen, das Stromnetz zu entlasten und die Eigenversorgung zu erhöhen.
- Erdgas könnte vorübergehend als Brückentechnologie dienen, um Versorgungslücken zu schließen, bis bessere Speicherlösungen verfügbar sind.
Diese Punkte fassen die wesentlichen Aspekte des Textes zusammen und bieten einen Überblick über die Herausforderungen und Lösungsansätze im Bereich der Energiespeicherung.
