Stromspeicher als vierte Säule des Energiesystems

Kupfer spielt eine wichtige Rolle bei der Balance unserer Energiesysteme.

Ob bei der Klima- oder der Verkehrswende: Bei einem wachsenden Anteil erneuerbarer Energien im Strommix und einer steigenden Stromnachfrage, wenn der Verkauf von E-Autos signifikante Zahlen erreicht, wird die Sicherung unserer Stromversorgung eine echte Herkulesaufgabe. Fachleute prognostizieren die Energiespeicherung als viertes Element unseres Energiesystems – neben der Erzeugung, der Verteilung und dem Verbrauch. Ein wichtiger Pfeiler für die Versorgungssicherheit ist daher der Ausbau von Speichertechniken, bei denen Kupfer eine Hauptrolle spielt. „Generell ist Kupfer bei der Energiewende ein ebenso wichtiges Element wie im Bereich der erneuerbaren Energien”, sagt Michael Sander, Geschäftsführer des Deutschen Kupferinstituts. Er erwartet daher eine steigende Nachfrage nach dem roten Metall auch beim Auf- und Ausbau neuer Stromspeicher. Unter www.copperalliance.de gibt es mehr Hintergrundinfos zu dem Thema.

Schwungräder bringen Züge auf Touren Zu unterscheiden sind kurz-, mittel- und langfristige Speichertechniken. Zu den sehr kurzfristigen zählen Schwungräder, die sich zur Erzeugung schnell reagierender, kurzzeitig benötigter Regelenergie eignen. In Schwungrad-Energiespeichern können supraleitende Magnetlager – praktisch ein massiver Klotz aus Kupfer – sowohl die Lagerreibung als auch den Verschleiß komplett vermeiden. Zu den kurz- bis mittelfristigen Lösungen gehören Warmwasserspeicher oder Batterien. Typisches Beispiel für die Wärmenutzung sind Wärmepumpen, die einen groß dimensionierten, gut isolierten Warmwasserspeicher immer dann aufladen, wenn ein Strom-Überangebot besteht. Deren Einsatz kann – unter Verwendung von deutlich mehr Kupfer – den Raumwärmesektor sehr viel besser bedienen als simples „Verheizen“ elektrischer Energie. Ähnlich funktionieren dezentrale Batteriesysteme im Haushalt, die heute vor allem über Solarstrom aus einer PV-Anlage auf dem Hausdach geladen werden. Der Strom lässt sich dann nachts oder in sonnenarmen Zeiten nutzen.

Wasser oder Wasserstoff als langfristig nutzbare Energiereserve Zur sehr langfristigen Speicherung von Strom eignen sich unter anderem Pumpspeicherkraftwerke oder Wasserstoff-Speicher. Bei ersteren wird Wasser mit Überschussstrom in einen höher gelegenen Speicher, zum Beispiel in einen bestehenden Stausee gepumpt. Bei Bedarf betreibt es dann wie bei einem normalen Stauwerk Pumpen oder Turbinen zur Stromerzeugung. Bei der als Power-to-Gas bezeichneten Speichertechnik nutzt man Strom, um aus Wasser Wasserstoff zu erzeugen. Dieser lässt sich nahezu unbegrenzt speichern und zum Beispiel durch die Umwandlung in synthetisches Methan in Gaskraftwerken einsetzen.

Fotos: djd/Copper Alliance

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