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Konsortium zur Entwicklung von Festkörperbatterien für Elektrofahrzeuge

Eine Gruppe britischer Unternehmen und Institutionen will Großbritannien zum Exporteur von Festkörperbatterien machen. Die insgesamt sieben Akteure wollen dabei alle Schritte von den Materialien...
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Feststoffbatterien: Welche Unternehmen stehen am Start?

Die Festkörperbatterie verspricht deutlich mehr Reichweite für Elektroautos, viel kürzere Ladezeiten und mehr Sicherheit. Immer mehr Unternehmen arbeiten daran, die neue Batterie serienreif zu...
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Nawa Elektromotorrad mit Superkondensator

Aus Frankreich kommt ein neues Elektromotorrad mit einem Hybrid-Stromspeicher aus Akku und Superkondensator. Dieser sorgt für eine bessere Beschleunigung und für ordentlich Extra-Reichweite über...
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Superkondensatoren aus tropischen Früchten

Die Schoten und Früchte der Tamarinde sind in der exotischen Küche sehr beliebt, jetzt könnte die Frucht zum Rohstoff für Superkondensatoren werden. Statt im...
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Hyundai investiert $ 100 Mio. in SolidEnergy Systems

Hyundai beteiligt sich mit 100 Millionen Dollar am Batterie-Start-up SolidEnergy (SES). SES arbeitet an Lithium-Metall-Akkus ohne Anode, die eine deutlich höhere Energiedichte versprechen. Es...
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Kombination von Superkondensator und Batterie

Wenn Superkondensatoren und Batterien kombiniert werden, ergibt das eine hohe Kapazität und einen geringen Innenwiderstand. Dabei kommt es auf geringe Leckströme an, um die...
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Serienfertigung von Natrium-Akkus

Die Serienproduktion von Natrium-Ionen-Batterien steht kurz bevor. Sie sind günstig und sicher, waren jedoch wegen ihrer niedrigen Energiedichte lange nur als mögliche Pufferspeicher im...
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Sakuu: Optimierte Lithium-Metall-Feststoffbatterie mit 3Ah

Die Sakuu Corporation arbeitet an 3D-Drucktechnologien für Feststoffbatterien. Jetzt stellte das US-Unternehmen eine Lithium-Metall-Festkörperbatterie mit 3Ah vor, die gleiche oder bessere Leistungsdaten verspricht als...
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SVOLT baut weitere Batteriefabrik in China

Der Batteriehersteller SVOLT baut eine neue Fabrik in China und erhöht damit sein Produktionsvolumen noch einmal deutlich. Das neue Werk mit 14,6 Gigawattstunden Kapazität...
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Morrow Batteries: Produktionsbeginn bereits im Sommer 2022

Morrow Batteries hat den Standort für seine geplante Zellfabrik bekanntgegeben. Die „nachhaltigste Batteriefabrik der Welt“ wird in Arendal im Süden Norwegens errichtet. Der erste...
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Synhelion entwickelt Wärmespeicher für Herstellung von Solartreibstoff

Das Schweizer Unternehmen Synhelion stellt nachhaltige Treibstoffe aus Solarenergie her. Zusammen mit der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt Empa entwickelt Synhelion einen Hochtemperatur-Energiespeicher weiter, der...
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SVOLT startet Serienfertigung von kobaltfreien Batteriezellen

Bei SVOLT laufen die ersten kobaltfreien Batteriezellen vom Band. Der chinesische Hersteller feierte den Start seiner Serienproduktion in Jintan, wo er selbst entwickelte Nickel-Mangan-Zellen...
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Tesla Großspeicher in Australien brennt

Teslas Großbatterie in Australien ist kurz vor ihrer endgültigen Inbetriebnahme in Brand geraten. Das Feuer brach bei den finalen Tests der „Victorian Big Battery“...
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Die Lebensdauer von Lithium-Metall-Batterien erhöhen

Lithium-Ionen-Akkus stoßen bei der Energiedichte zunehmend an ihre Grenzen. Eine mögliche Alternative sind Lithium-Metall-Batterien, die eine doppelt so hohe Energiedichte und damit bessere Reichweiten...

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.