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Speicher

Energiespeichern kommt im zukünftigen Energiesystem eine Schlüsselrolle zu:
+ Die schwankende Verfügbarkeit von Strom aus Photovoltaik und Windenergie wird durch Speicher ausgeglichen, so dass die Versorgung sichergestellt wird und erneuerbare Energien in das Gesamtsystem integriert werden können.
+ Aktuell nicht gebrauchte Energie muss nicht ungenutzt abgeregelt werden, sondern kann zu einem späteren Zeitpunkt verwendet werden.
+ Die Energieeffizienz des Gesamtsystems wird gesteigert, wenn bislang ungenutzte Abwärme mit thermischen Speichern nutzbar wird.

Stromspeicher

Elektrochemische Energiespeicher sind aufgrund ihres hohen Energiewirkungsgrades optimal zur Pufferung von fluktuierenden Stromquellen wie Photovoltaik oder Windenergie geeignet. Sie fangen Spannungsschwankungen ab und erlauben die Nutzung fluktuierender Erzeuger, wie z. B. PV, in netzunabhängigen Anwendungen. Stromspeicher ermöglichen Mobilität auf Basis elektrischer Energie und eine elektrifizierte Fahrzeugflotte könnte künftig auch als großer dezentraler Stromspeicher fungieren.

Wärmespeicher

Thermische Speichersysteme sind Schlüsselkomponenten für eine effektive Nutzung der zeitlich variabel verfügbaren Sonnenenergie für solarthermische Kraftwerke, Wärmerückgewinnungsprozesse, solare Nahwärmeprojekten, Gebäudeklimaanlagen und Brauchwassersysteme.
+ Bei solarthermischen Kraftwerken können Verfügbarkeit und Stromgestehungskosten durch Wärmespeicher deutlich verbessert werden.
+ Bei industriellen Prozessen kann durch thermische Speichersysteme das Lastmanagement optimiert werden, so dass der spezifische Energieverbrauch gesenkt und die Energienutzungseffizienz gesteigert wird.
+ Wärmespeicher sind für den Ausbau von Kraft-Wärme-Kälte-Kopplungsanlagen wesentlich, da sie deren Strom- und Wärmeerzeugung entkoppeln und somit die Integration der KWK-Anlagen in das Energiesystem vereinfachen.
+ Mit großen saisonalen Wärmespeichern kann in Deutschland etwa die Hälfte des Gesamtwärmebedarfs von größeren Gebäudeeinheiten solar gedeckt werden.
+ Teilsaisonale Speicher für Ein- und Mehrfamilienhäuser ermöglichen die Erhöhung des solarthermischen Deckungsanteils an der Wärmebereitstellung auf über 50 % bis zu 100 %. Hierzu sind kurzfristig die Wasserspeicher und mittelfristig PCM- und thermochemische Speicher weiter zu entwickeln.
+ Kältespeicher spielen auch zur energieeffizienten Kühlung von Gebäuden eine wesentliche Rolle, da die Kälteerzeugung in Zeiten geringer Netzauslastung oder bei günstigeren Aussentemperaturen erfolgen kann. Auch die thermische Masse von Gebäuden kann durch gezielte Aktivierung als thermischer Speicher genutzt werden.

Chemische Speicher

Energie kann auch „stofflich“ gespeichert werden, indem unter Energieeinsatz ein Energieträger produziert wird, der die Energie über einen beliebigen Zeitraum speichert.
+ Durch Wasserelektrolyse kann z. B. aktuell nicht nutzbarer Windstrom chemisch als Wasserstoff gespeichert werden. Dieser kann dann zur netzunterstützenden Rückverstromung und/oder als Kraftstoff eingesetzt werden. Großmaßstäblich wird die elektrische Pufferung z. B. von Strom aus Off-Shore-Windkraftparks über die Elektrolyse und  Wasserstoffspeicherung in Kavernen mit einer Verstromung in Gasturbinen angedacht.
+ Der Wasserstoff kann auch mit CO2methanisiert werden. Es entsteht synthetisches Methan, das ins Erdgas netz eingespeist werden kann. Mit diesem Konzept können riesige Energiemengen über beliebige Zeiträume in einer vorhandenen Infrastruktur gespeichert werden. Dieser neue Lösungsansatz zur saisonalen Speicherung von erneuerbaren Energien bietet die Möglichkeit, intelligente und bidirektional verbundene Strom- und Gasnetze zu entwickeln. 

Materialien zum Thema Energiespeicherung

Hier sehen Sie einzelne Artikel zum Thema "Energiespeicherung" aus unseren Forschungspublikationen als PDF-Dokumente, geordnet nach dem Veröffentlichungsdatum.

Eine komplette Übersicht über alle FVEE-Publikationen finden Sie im Publikationsbereich.

Artikel aus den Programmheften:

Artikel aus den Themenheften:

Artikel aus den Workshopbänden:

Artikel aus Weiteren Publikationen:

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