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Langzeitspeicher für Strom

Vor der Energiewende war die Langzeitspeicherung von Strom eigentlich gar kein Thema, denn es gab ein ganzes Netzwerk von Kraftwerken, die den Strom immer dann produzierten, wenn er gerade benötigt wurde. Hinzu kommt der sogenannte Lastenausgleich, der dafür sorgt, dass die verfügbare Menge des Stroms in etwa gleich bleibt. Mit der verstärkten Nutzung erneuerbarer Energien ändert sich diese Situation, denn Sonne und Wind sind nicht immer verfügbar und es muss eine Lösung gefunden werden, wie sich Strom auch längere Zeit speichern lässt.

Strom
Saft für jeden Tag - 1to3 - Fotolia.com

Feststoffsysteme als Langzeitspeicher

Eines der ersten Konzepte zur Langzeitspeicherung von Strom war die Nutzung sogenannter Feststoffspeicher, die sich am ehesten mit Akkumulatoren oder Batterien vergleichen lassen. In der Theorie wäre es durchaus möglich, aufgeladene Akkumulatoren als Langzeitspeicher zu verwenden, jedoch hat diese Technologie ein paar entscheidende Nachteile. Zum einen verlieren die Systeme trotz Nichtbenutzung eine Teilmenge ihres gespeicherten Stroms über die Zeit und müssen in bestimmten Zeitabständen nachgeladen werden, zum anderen haben sie, verglichen mit der Speichermenge, ein hohes Gewicht, was die Transportkosten erhöht und die Mobilität verringert. Zudem ist die Entsorgung problematisch – Feststoffspeicher enthalten immer giftige Stoffe, die nicht einfach wieder verwertet werden können. Deswegen werden Feststoffspeicher mittlerweile nur noch als kurz- und mittelfristige Lösung eingesetzt.

Chemische Speichersysteme als Langzeitspeicher

Ein weiteres Konzept zur Langzeitspeicherung von Strom ist die Nutzung physikalischer Eigenschaften bestimmter chemischer Stoffe, genauer gesagt Wasserstoff und Methan. Welcher der beiden Stoffe sich letztendlich durchsetzt, kann bisher noch nicht vorhergesagt werden, jedoch haben beide Systeme Vor- und Nachteile.

Im Falle des Wasserstoffs wird der Strom nicht mehr direkt produziert, sondern man nutzt die Strahlungsenergie der Sonne, um Wasserstoff per Elektrolyse herzustellen. Dafür werden die Moleküle von Wasser in Wasserstoff- und Sauerstoffatome gespalten, die wiederum bei anschließender Verbrennung in Strom und Wärme umgewandelt werden können.

Im Falle von Methangas ist die Herstellung etwas komplizierter. Hier nutzt man den sogenannten Sabatier-Prozess, bei dem ein kohlenstoffreicher Stoff und reiner Wasserstoff durch Elektrolyse in Methan und Sauerstoff umgewandelt wird. Der Wirkungsgrad des Prozesses ist etwas niedriger als bei reinem Wasserstoff, dafür kann für den Transport von Methan theoretisch die bestehende Infrastruktur weiterhin genutzt werden (Erdgasleitungen etc.), was wiederum zu deutlich geringeren Transportkosten führt als bei flüssigem Wasserstoff.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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