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Nanotech Energy plant Batteriefabrik in Großbritannien

Der US-amerikanische Batteriehersteller Nanotech Energy plant die Errichtung einer neuen Gigafabrik im Vereinigten Königreich. Dabei prüfte das Unternehmen sieben Standorte in Großbritannien, die als...
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Neuartige und nachhaltige Super­kondensatoren

Neuartige Superkondensatoren sollen eine leistungsfähigere und nachhaltige Alternative zu Lithium-Ionen-Batterien sein. Ein Forschungsteam um Andrea Balducci vom Institut für Technische Chemie und Umweltchemie der...
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Chinesischer Zug mit Wasserstoffantrieb und Superkondensatoren

Elektrofahrzeuge sind aktuell sehr gefragt, um die CO₂-Emission zu reduzieren, jedoch benötigen sie große Batterien. Für Lastwagen und Züge sind die Batterien jedoch nicht...
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Graphenano: Erste metallfreie Batterien

Graphenano und das Institut für Molekularwissenschaften (ICMol) der Universität Valencia entwickelten die erste vollkommen metallfreie Batterie. Zum Einsatz kommen stattdessen Graphen und Kohlenstoff-Nanomaterialien, was...
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The Mobility House: Mit dem Elektroauto am Strommarkt teilnehmen

The Mobility House (TMH) hat gezeigt, dass Batterien von Elektrofahrzeugen am Energiemarkthandel teilnehmen können und sogar vierstellige Umsätze pro Fahrzeug erzielen. Das Geheimnis liegt...
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Nissan Elektroautos ab 2028 mit Feststoffakku

Die Zukunft sollen den Festkörperbatterien gehören, daher möchten immer mehr Autohersteller sie in ihren E-Autos verbauen. Es ist anzunehmen, dass sie die nächste große...
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BMW baut Pilotanlage für Feststoffbatterien

Feststoffbatterien werden in Zukunft immer wichtiger, da sie Elektroautos mehr Reichweite bieten. Ein weiterer Vorteil gegenüber herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien ist der Sicherheitsaspekt und ein geringerer...
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Neuer Superkondensator mit „atmender“ Elektrode

Dank Elektrode mit Chlorgas ist eine hohe Leistung- und Energiedichte in einem Superkondensator möglich. Ein Superkondensator kann Akkus ergänzen oder ersetzen, jedoch fehlten ihnen...
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Solid-Flow-Stromspeicher: CMBlue steigt in den US-Markt ein

Der deutsche Batteriespeicherhersteller CMBlu positioniert sich auf dem US-Markt. Aufgrund der hohen Nachfrage und des Inflation Reduction Act könnte die Expansion und Produktion des...
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Festkörperakkus: Besonders dünne Festelektrolyten von der Uni Bayreuth

Einem Forschungsteam der Universität Bayreuth gelang die Entwicklung eines dünnen Festelektrolyten für leistungsstarke Festkörperbatterien. Hierbei handelt es sich um die Kombination aus einem Polymer...
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Steht die keramische Festkörperbatterie vor der Kommerzialisierung?

Ist die keramische Festkörperbatterie nun kurz vor der Kommerzialisierung und eine Alternative zur Lithium-Ionen-Batterie? Die Forschungen für emissionsfreie Batterien hat schon vor Jahrzehnten begonnen,...
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WeLion produziert die ersten Feststoffakkus

WeLion produziert die ersten Semi-Solid-State-Batteriezellen in der Fabrik in Huzhou. Geplant ist deren Einsatz im künftigen 150-kWh-Pack von NIO. Zu diesem Anlass wurde eine...
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LG Energy Solution plant weitere Batterieproduktion in Europa

LG Energy Solution plant nun auf dem europäischen Markt zu expandieren und möchte seine Produktionskapazität von Batterieprodukten erhöhen. Im polnischen Werk in Wroclaw sollen...
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Lithium-Sauerstoff-Batterien: Neue effiziente Sauerstoffkatalysatoren

Die Lithium-Sauerstoff-Batterie gilt wegen ihrer hohen Energiedichte als die vielversprechendste Batterie der Zukunft. Nachteilig war jedoch bisher ihre schlechte katalytische Leistung an der Sauerstoffkathode....

Stromspeicher

Mit der Hilfe eines Stromspeicher wird erzeugte Energie für die spätere Nutzung gespeichert. Auf Grund technischer Schwierigkeiten, ungenügender Kapazität oder Stillstandsverlusten kann die Speicherung einer Energieform ungünstig sein und es sich anbieten, die Energie in eine andere Form umzuwandeln und so zu speichern. Im Bedarfsfall wird die Energie zurückgewandelt.

Die klassischen speicherfähigen Energieträger sind Kohle, Gas, Erdöl und Uran, da sie sich auch über weite Entfernungen zwischen Lagerstelle und Kraftwerk transportieren lassen. Die Nutzung regenerativer Energien nimmt auch aus dem Grund zu, weil es beim Transport durch die Fernleitungen generell zu Verlusten kommt. Durch die Möglichkeit der Speicherung von Energie können daher Maßnahmen getroffen werden, die für eine Stromversorgung mit konstanter Leistung sorgen.

Die verschiedenen Arten von Stromspeichern werden in der Regel in folgende Kategorien unterteilt:

Mechanische Energiespeicher

Zu den mechanischen Energiespeichern gehören etwa Druckluft- und Pumpspeicherkraftwerke sowie Federn, die potentielle Energien bzw. Lageenergien nutzen. Auch Schwungräder, die kinetische bzw. Bewegungsenergien speichern, gehören in diese Kategorie.

Chemische Stromspeicher

Chemische Energie wird in anorganischer Form z.B. durch Batterien, wiederaufladbare Akkus, Wasserstoff oder Redox-Flow-Zellen gespeichert. Hier wird thermische oder elektrische Energie, die sich in der Regel schlecht speichern lässt, mittels chemischer Reaktionen indirekt gespeichert. In diese Kategorie fällt etwa der Bleiakkumulator, der als Starterbatterie in Fahrzeugen verwendet wird. Er arbeitet auf Grundlage von „Redox-Reaktionen“, einer Kombination von Reduktion und Oxidation.

Auch eine andere Form der galvanischen Zelle, die „Redox-Flow-Zelle“, funktioniert nach diesem Prinzip. Sie besteht aus zwei Halbzellen, die eine Membran verbindet, und nutzt eine Lösung von Salzen in einem Lösungsmittel aus anorganischen oder organischen Säuren als Elektrolyt.

Elektrische Stromspeicher

Elektrische Energiespeicher werden unterteilt in Kurzzeitspeicher, Langzeitspeicher und Elektro-Chemische Speicher. Immanente Kurzzeitspeicher sind Kondensatoren, die auch als „Super Caps“ bezeichnet werden, Schwungmassen und supraleitende magnetische Energiespeicher, kurz SMES. Vor allem für den kontinuierlichen Netzempfang sind Kurzzeitspeicher von hoher Bedeutung. Für eine längerfristige Energienutzung und für die Spitzenbedarfsdeckung kommen Pumpspeicherkraftwerke, Akkumulatoren und Druckluftspeicherwerke zum Einsatz. Als Elektro-Chemische Speicher kommen vor allem Akkus und Batterien zum Einsatz, etwa als Antrieb in Elektrofahrzeugen oder zum kurzfristigen Ausgleichs eines hohen Strombedarfs. Eine weitere erfolgversprechende Methode dieser Kategorie könnte Wasserstoff als elektrischer Energiespeicher sein. In der Praxis wird dieses Verfahren jedoch noch nicht angewandt.

Thermische Energiespeicher

Thermische Energiespeicher sind Wärme- bzw. Fernwärmespeicher, die sich wiederum in Hoch- und Niedertemperatur und Kurz- und Langzeitspeicher unterteilen lassen. Die Wirtschaftlichkeit einer Speicherung von Nachtstrom ist mittlerweile fraglich, weitaus mehr Interesse gilt Solarkollektoren zur Nutzung von Strahlenenergie der Sonne.

Wirtschaftlichkeit von Stromspeichern

In der Regel steht die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens bei der Energiespeicherung im Vordergrund, der Fokus liegt auf Investitions- und Betriebskosten der Anlage und Gesamtwirkungsgrad. Vor allem bei großen Anlagen geht es nicht um eine kurzfristige Erhöhung der Leistung. Bei kleinen Anlagen kann dies manchmal der Fall sein, wenn die Leistungsabgabe der ursprünglichen Energiequelle nicht ausreicht.

Bedarf an Stromspeichern

Im Zuge der Energiewende wird sich langfristig ein zusätzlicher Bedarf an Stromspeichern ergeben. Auf wirtschaftlicher Ebene konkurrieren die Speichermethoden dabei mit Alternativen wie Demand Side Management, Demand Response, der Nutzung von zusätzlichen Stromleitungen oder Synergieeffekten. Ab der zweiten Phase der Energiewende, in der wir uns in Deutschland mittlerweile befinden, müssen zusätzliche Maßnahmen erfolgen. Hier wird auch der Einsatz von Kurzfristspeichern sinnvoll. Langzeitspeicher werden erst zu einem späteren Zeitpunkt notwendig, wenn es im Stromnetz längere Stromüberschüsse gibt.