Wo kann Energie gespeichert werden?
Speicherung von elektrischer Energie:
Für die kurzzeitige Speicherung von Energie ist ein Kondensator geeignet. Die Energie, die ein Kondensator speichern kann reicht z. B. für die kurzzeitige Aufrechterhaltung der Funktion elektrischer Geräte bei einem Stromausfall oder um ein kleines Elektrofahrzeug zu betrieben. Für die Speicherung von größeren Energiemengen ist ein Kondensator allerdings nicht geeignet.
Speicherung von mechanischer Energie:
Schwungrad
Zur Speicherung kinetischer Energie werden Schwungräder verwendet. Wird das Schwungrad in Bewegung gesetzt, wird der Speicher durch die überflüssige Energie aufgeladen und kann bei bedarf wieder an den Motor abgegeben werden. Schwungräder eignen sich allerdings nur zur kurzzeitigen Energiespeicherung, da innerhalb von zwei Stunden die Selbstentladung bei 20-50 Prozent liegt.
Pumpspeicherwerk
Untertags wird die Potentielle Energie, die im angehobenen Wasser steckt genutzt. Über Nacht, wenn weniger Energie benötigt wird, wird der Energieüberschuss dazu verwendet, Wasser von einem niedrigen auf ein hohes Niveau anzuheben. Die Wirkungsgrade von Pumpenspeichern sind mit 75% relativ hoch, allerdings könnten sie aufgrund des fehlenden Raums in den meisten Ländern nicht als einzige regenerative Quelle genutzt werden.
Druckluftspeicher
Der Druckluftspeicher funktioniert ähnlich wie das Pumpspeicherwerk. In Zeiten mit hohem Energiebedarf wird die elektrische Energie der Windanlage direkt in das Netz eingespeist. Besteht nur ein geringer Bedarf, so wird mit der elektrischen Energie der Windanlage der Kompressor betrieben. Dieser verdichtet die Luft und pumpt sie in die Kavernen. Besteht später wieder höherer bedarf und Windstille, so wird der Generator von der gespeicherten Pressluft angetrieben. In geeigneten Gesteinsformationen stellen Druckluftspeicher einen möglichen Langzeitspeicher für Energie da.
Speicherung von thermischer Energie
Gerade im Haushaltsbereich sind Wärmespeicher schon länger im Gebrauch. Mit ihnen kann man nachts, falls man Nachtstrom bezieht, diesen günstiger nutzen und damit einen Wärmespeicher aufheizen. Dieser gibt die gespeicherte wärme Tagsüber frei. Da mittlerweile die Preise für Nachtstrom gestiegen sind und auch aus ökologischer Sicht bessere Energiegewinnungsarten existieren ist der Betrieb fragwürdig geworden.
Durch das speichern der Sonnenenergie mit Solarkollektoren kann aus der Strahlungsenergie der Sonne Energie des Wassers umgewandelt werden. Hierfür werden Warmwasserspeicher verwendet, welcher im Haushalt z. B. zum Duschen verwendet werden kann.
Speicherung von chemischer Energie
Thermische Energie kann durch chemische Reaktionen in Batterien oder Akkus gespeichert werden. Je höher die Energiedichte bezüglich des Volums ist, desto mehr Energie kann gespeichert werden. So kann z. B. in einer Blei-Batterie weniger Energie gespeichert werden, als in einem Lithium-Akku.
Energiespeicher Wasserstoff
Mit der Wasserstoffelektrolyse kann Wasserstoff erzeugt werden. Dazu wird ein Behälter mit Wasser benötigt, in welchen Salz zugegeben wird, um das Wasser leitend zu machen. Legt man nun eine Gleichspannung an die Anoden, so entsteht auf einer Seite Wasserstoff und auf der anderen Seite Sauerstoff.
Für die kurzzeitige Speicherung von Energie ist ein Kondensator geeignet. Die Energie, die ein Kondensator speichern kann reicht z. B. für die kurzzeitige Aufrechterhaltung der Funktion elektrischer Geräte bei einem Stromausfall oder um ein kleines Elektrofahrzeug zu betrieben. Für die Speicherung von größeren Energiemengen ist ein Kondensator allerdings nicht geeignet.
Speicherung von mechanischer Energie:
Schwungrad
Zur Speicherung kinetischer Energie werden Schwungräder verwendet. Wird das Schwungrad in Bewegung gesetzt, wird der Speicher durch die überflüssige Energie aufgeladen und kann bei bedarf wieder an den Motor abgegeben werden. Schwungräder eignen sich allerdings nur zur kurzzeitigen Energiespeicherung, da innerhalb von zwei Stunden die Selbstentladung bei 20-50 Prozent liegt.
Pumpspeicherwerk
Untertags wird die Potentielle Energie, die im angehobenen Wasser steckt genutzt. Über Nacht, wenn weniger Energie benötigt wird, wird der Energieüberschuss dazu verwendet, Wasser von einem niedrigen auf ein hohes Niveau anzuheben. Die Wirkungsgrade von Pumpenspeichern sind mit 75% relativ hoch, allerdings könnten sie aufgrund des fehlenden Raums in den meisten Ländern nicht als einzige regenerative Quelle genutzt werden.
Druckluftspeicher
Der Druckluftspeicher funktioniert ähnlich wie das Pumpspeicherwerk. In Zeiten mit hohem Energiebedarf wird die elektrische Energie der Windanlage direkt in das Netz eingespeist. Besteht nur ein geringer Bedarf, so wird mit der elektrischen Energie der Windanlage der Kompressor betrieben. Dieser verdichtet die Luft und pumpt sie in die Kavernen. Besteht später wieder höherer bedarf und Windstille, so wird der Generator von der gespeicherten Pressluft angetrieben. In geeigneten Gesteinsformationen stellen Druckluftspeicher einen möglichen Langzeitspeicher für Energie da.
Speicherung von thermischer Energie
Gerade im Haushaltsbereich sind Wärmespeicher schon länger im Gebrauch. Mit ihnen kann man nachts, falls man Nachtstrom bezieht, diesen günstiger nutzen und damit einen Wärmespeicher aufheizen. Dieser gibt die gespeicherte wärme Tagsüber frei. Da mittlerweile die Preise für Nachtstrom gestiegen sind und auch aus ökologischer Sicht bessere Energiegewinnungsarten existieren ist der Betrieb fragwürdig geworden.
Durch das speichern der Sonnenenergie mit Solarkollektoren kann aus der Strahlungsenergie der Sonne Energie des Wassers umgewandelt werden. Hierfür werden Warmwasserspeicher verwendet, welcher im Haushalt z. B. zum Duschen verwendet werden kann.
Speicherung von chemischer Energie
Thermische Energie kann durch chemische Reaktionen in Batterien oder Akkus gespeichert werden. Je höher die Energiedichte bezüglich des Volums ist, desto mehr Energie kann gespeichert werden. So kann z. B. in einer Blei-Batterie weniger Energie gespeichert werden, als in einem Lithium-Akku.
Energiespeicher Wasserstoff
Mit der Wasserstoffelektrolyse kann Wasserstoff erzeugt werden. Dazu wird ein Behälter mit Wasser benötigt, in welchen Salz zugegeben wird, um das Wasser leitend zu machen. Legt man nun eine Gleichspannung an die Anoden, so entsteht auf einer Seite Wasserstoff und auf der anderen Seite Sauerstoff.
