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In Schweden ist es Forschern gelungen, einen Langzeit-Solarspeicher zu entwickeln, der nicht an Kapazität verliert. Er kann Energie jahrelang speichern und als Wärme wieder abgeben. Die Energie wird dabei in Molekülen gespeichert, die bei Sonneneinstrahlung ihre Struktur ändern.
MOST – Energie in Molekülen speichern
Statt in einem elektrochemischen Akku wird die Sonnenenergie in einer Verbindung aus Stickstoff, Kohlenstoff und Wasserstoff „gespeichert“. Die Idee ist nicht neu, entsprechende Forschung läuft seit Jahren unter dem Namen MOST (Molecular Solar Thermal Energy Storage). Dabei ändern Moleküle bei Energieaufnahme ihre Struktur und speichern Energie in dieser neuen Struktur.
Das Forscherteam an der Technischen Hochschule Chalmers im schwedischen Göteburg hat nun ein Molekül gefunden, das alle dafür nötigen Eigenschaften mitbringt. Die flüssige Verbindung aus Stickstoff, Kohlenstoff und Wasserstoff wird bei Sonneneinstrahlung zu einem energiereichen Isomer, das die Energie wann immer nötig auf Knopfdruck wieder abgibt. Auch noch nach Jahren – und damit ist diese Speichermethode der Lithium-Ionen-Technologie überlegen, die über die Zeit einen Teil ihrer Energie über Selbstentladung verliert.
Kein Kapazitätsverlust
Die Energieabgabe über die Rückreaktion löst bei Bedarf ein Kobalt-Katalysator aus. Dabei wird das Molekül wieder in seinen ursprünglichen Zustand versetzt. Bei der Rückreaktion erhitzt sich das Isomer um 63 Grad Celsius, so dass sich zum Beispiel Wasser mit der freiwerdenden Wärme erhitzen lässt, etwa bei Hausheizungen. Bis dahin lassen sich die Isomere bei Raumtemperatur aufbewahren, es ist also keine aktive Temperaturhaltung nötig. Die Forscher haben die Moleküle bereits in einem Feststoff als auch in ein flüssiges Medium eingebaut und erfolgreich getestet. Die Kapazität des Speichers sinkt auch bei Wiederholung des Prozesses nicht.
Die Energiedichte des Speichers geben die Wissenschaftler in Göteburg mit 111 Wattstunden pro Kilogramm an, das ist nicht viel weniger, als normale Lithium-Ionen-Akkus haben. Die Forscher gehen davon aus, dass sich die Energiedichte des Speichers mit Optimierungen noch verdoppeln lässt. Sie wollen als nächstes die Abgabetemperatur auf 110 Grad Celsius steigern.
Bisher absorbiert der Speicher nur einen Teil des Sonnenlichts
Bis solche Speicher wirklich praktikabel sind, ist aber noch Feinarbeit nötig. Die von den Forschern in Chalmers jetzt verwendete Molekülvariante absorbiert nur Licht höherer Wellenlänge, etwa Blau und Ultraviolett. Das heißt, dass der größte Teil des Sonnenlichts nicht genutzt wird. Nutzt man eine Variante, die auf Rot reagiert, speichert sie noch nicht genug Energie. Ob sich das Molekül später wirtschaftlich in großen Mengen herstellen lässt, ist ebenfalls noch nicht klar.
Quellen / Weiterlesen
Eine Option zur Speicherung von Sonnenenergie | Telepolis
Flüssiger Sonnenenergiespeicher macht Fortschritte | Spektrum.de
Neuer Speicher nimmt Solarenergie auf und behält sie über Jahre | WinFuture
Bildquelle: pxhere
Toll, was auf einmal geht!
Schöne Entwicklung. Es ist aber etwas irreführend diesen thermischen Speicher mit einem Lithium-Ionen-Akku zu vergleichen. Denn letzterer speichert elektrische Energie. Das kann der thermische Speicher nicht. Der Einsatzzweck ist also ein völlig anderer. Man könnte diesen Speicher nur für Raumwärme verwenden, und auch hier nur sehr begrenzt, da man ihn nur mit Licht „aufladen“ kann. Damit kann man also weder seinen per PV-Anlage erzeugten Strom speichern, noch mit einem Auto von A nach B fahren.
„… Die von den Forschern in Chalmers jetzt verwendete Molekülvariante absorbiert nur Licht höherer Wellenlänge, etwa Blau und Ultraviolett. …“ Das ist falsch; es sollte heissen: Kürzerer Wellenlängen. Die Wellenlängen von ultraviolettem und blauem Licht sind kürzer als jene von gelbem und rotem Licht oder von Infrarot, der Wärmestrahlung. Umgekehrt verhält es sich mit der Energie bei gleicher Strahlungsintensität.
Ein bisher noch nutzloser Speicher und ein schlechter fehlerhafter Bericht. Bitte unterlassen sie solche Meldungen!
Dank
Es wäre hier sicher in Sinne der interessierte Leserschaft wenn Herr Doktor Schütte seine Skepsis erläutern würde. So finde ich seinen Kommentar nicht sehr hilfreich. Danke
Wenn die was besseres erfinden wollen, sollen sie so forschen damit man Strom von der PV Anlage vom Dach im Sommer speichern und im Winter zu Heizen abrufen kann. Alles andere kennt man bestens, und weiss was Stand der Technik heute ist.
Am besten sagst Du das mal den Forschern. Die Kontaktdaten findest Du sicher schnell.
Hmm Heizungsenergiebedarf liegt z.B. bei 25.000KWh/h älteres Einfamiienhaus
das ergibt dann bei 111Wh/kg 225t.
Bei einem Verbrauch von 5.000KWh immer noch 1/5 also ~ 45t
oder hab ich mich verrechnet?
Die Dichte ist natürlich auch noch zu betrachten.
Meines Erachtens noch ein weiter Weg.
Nun, Grundlagenforschung ist wichtig, um die Produkte der Zukunft entwickeln zu können.
Auch wenn das wieder Verluste gibt. Strom -> Brauchbarem Licht -> Wärmespeicher -> Wärmeabruf
Klingt für mich ausbaubar. Und wenn ich mir überlege, was vor 3 Jahren alles noch nicht im grüßen Stil möglich war, bin ich leicht optimistisch. Wenn sich noch die österreichischen Parteien beim Klimaschutz ein wenig mehr bewegen könnten wäre mein Optimismus noch größer. Leider haben viele Politiker die echte Notwendigkeit des Umdenkens noch nicht verstanden. Und tun daher nur so als hätten sie.
Österreich hat nicht mal ein brauchbares Klimaschutzgesetz. Von wirksamen Maßnahmen können wir nur träumen!