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Blackstone Resources: 3D-Druck von Festkörperbatterien

Blackstone Resources entwickelt 3D-gedruckte Festkörperbatterien und konnte bereits einige Erfolge vermelden. Jetzt arbeitet das Schweizer Rohstoffunternehmen an der Technologie für die Massenproduktion und erhält...
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Batteriepreise fallen erstmals unter $ 100/kWh

Die Preise für Lithium-Ionen-Batterien sind auch 2020 weiter gefallen. Im Schnitt kostete eine Kilowattstunde 137 US-Dollar. Gute Nachrichten: Teilweise lagen die Preise für Akkupacks...
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HyFlow: Hybrid-Stromspeicher aus Redox-Flow-Batterie und Superkondensator

Die Hochschule Landshut koordiniert das EU-Projekt HyFlow, das ein besonders leistungsfähiges Hybrid-Speichersystem entwickelt. Es kombiniert die Vorteile von Superkondensator und Redox-Flow-Batterie. Der neue Speicher...
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Baustart für Eisspeicher im Hansapark Nürnberg

Im Nürnberger Wohnquartier „Hansapark Nürnberg“ sorgt bald ein Eisspeicher für Wärme und Kühlung. Die noch junge Technologie ist das Herzstück der Energieversorgung des Quartiers...

Kobaltfreie Batteriezellen von SVOLT ab sofort bestellbar

SVOLT bringt kobaltfreie Batteriezellen für Elektroautos auf den Markt: Der Hersteller aus China teilte mit, die ersten NMX-Zellen seien ab sofort weltweit bestellbar. Der...
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Projekt Hydra: Kobaltfreie Akkus

Das EU-Projekt HYDRA forscht an kobaltfreien Akkus, um Elektromobilität nachhaltiger zu machen. Die Projektpartner arbeiten an Lithium-Ionen-Batterien, die 85 Prozent weniger problematische Rohstoffe enthalten....
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Appear kündigt 5G Handy mit Graphen-Akku an

Appear will der erste Hersteller sein, der ein 5G Smartphone mit Graphen-Akku herausbringt. Das ultraleichte Handy, das zudem wasserabweisend sein soll, soll ab März...
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LG Chem will Kapazitäten verdoppeln und Tesla Berlin beliefern

LG Chem will seine Produktionskapazitäten mehr als verdoppeln, um den steigenden Bedarf von Tesla zu decken. Die Zellen sind unter anderem für Teslas Gigafactorys...
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Solar-Mülleimer in Basel rufen selbst die Müllabfuhr

Im schweizerischen Basel rufen die Mülleimer künftig selbst die Müllabfuhr, wenn sie voll sind. Die Stadt will alle öffentlichen Mülleimer durch Solar-Mülleimer ersetzen, die...
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Schwarzheide: Neue BASF- Pilotanlage für Batteriematerialien und Recycling

BASF will künftig Kathodenmaterialien für Batterien herstellen und Lithium aus Altbatterien recyceln. Eine Pilotanlage wird derzeit im brandenburgischen Schwarzheide gebaut und geht 2022 in...
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Die Möglichkeiten zur mobilen Stromversorgung mit erneuerbaren Energien

Die mobile Stromversorgung ist vor allem auf Baustellen dringend erforderlich, da hier Stromausfälle mit erheblichen Zeitverzögerungen sowie mit hohen Kosten einhergehen. Für die mobile...
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Neuer Superkondensator mit hoher Energiedichte

Im Rennen um den besten Superkondensator sind Forscher der TU München einen großen Schritt vorangekommen. Sie haben ein Graphen-Hybridmaterial entwickelt, das vergleichbare Leistungsdaten hat...
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CATL Batteriefabrik in Indonesien geplant

CATL will offenbar eine Batteriefabrik in Indonesien bauen. Das berichtet Reuters und beruft sich dabei auf Aussagen der indonesischen Regierung selbst. Der chinesische Batteriehersteller...
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Akkus mit pflanzenbasierten Elektrolyten aus Lignin

Über den Öko-Akku von CMBlu hatten wir schon berichtet: Die nachhaltige Redox-Flow-Batterie funktioniert mit natürlichen Materialien auf Pflanzenbasis. Jetzt ist die „Organic Flow“-Batterie auf...

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.