Die Speicherung von Energie gilt als eine der größten Herausforderungen im Rahmen der Energiewende. Forscher der TU Wien haben nun einen Langzeitenergiespeicher entwickelt, der die enthaltene Energie sogar über Jahrzehnten hinweg speichern kann.
Ohne zuverlässige Energiespeicher kann die Energiewende nicht funktionieren. Denn sie übernehmen in einem erneuerbaren Energiesystem zahlreiche Aufgaben. So können sie beispielsweise Überschüsse und Flauten bei Wind- und Sonnenenergie ausgleichen und entscheidend zur Netzstabilität beitragen.
Erneuerbare Energien können so besser genutzt werden und müssen beispielsweise bei Überproduktion nicht abgeregelt werden. Dadurch geht weniger Energie verloren und während der dunklen Jahreszeit oder Windflauten müsste nicht unbedingt aus fossilen Kraftwerken zusätzliche Energie in den Stromkreislauf zugeführt werden.
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Forscher weltweit beschäftigen sich daher mit der Frage, wie Energie kostengünstig, stabil und langfristig gespeichert werden kann. Forscher der TU Wien haben nun einen thermochemischen Speicher entwickelt, der genau das verspricht. Dieser Langzeitenergiespeicher könnte Energie demnach sogar über Jahrzehnte hinweg verlustfrei einlagern.
Wie funktioniert der Langzeitenergiespeicher?
Für die Speicherung von Energie gibt es diverse Ansätze, denn sie kann elektrisch, thermisch oder auch thermochemisch gespeichert werden. Von der jeweiligen Art des Speichers hängt dann unter anderem auch ab, wie lange die Energie aufbewahrt und wieder entnommen werden kann.
Forscher der TU Wien haben in ihrem EU-Projekt RESTORE nun einen thermochemischen Energiespeicher entwickelt, der überschüssige Energie „nahezu verlustfrei und über längere Zeiträume speichern“ kann. „Die Rede ist hier von Monaten, Jahren oder gar Jahrzehnten“, heißt es in einer Mitteilung der TU.
Dabei ermöglicht es der Langzeitenergiespeicher die Energie in Form von Wärmeenergie oder elektrischer Energie einzuspeisen. Durch einen integrierten Wandler kann die Energie dann auch in beiden Formen wieder entnommen werden.
Der Speicher enthält ein Gemisch aus Öl und einem Salzhydrat. Wird Energie hinzugefügt, spaltet das Salzhydrat Wasser ab. Dieses wiederum wird in einem separaten Kreislauf gesammelt. Wird Energie benötigt und soll entnommen werden, wird das Wasser wieder hinzugefügt und der Prozess läuft in umgekehrter Reihenfolge ab.
Große Bedeutung für die Energiewende
Die Forscher betonen die Bedeutung ihrer Entwicklung für den vollständigen Umstieg auf erneuerbare Energieträger. Die effiziente Speicherung von Solarenergie aus dem Sommer sei beispielsweise für den Winter wichtig, da hier weniger Solarstrom produziert werden kann. Gleichzeit steigt im Winter der Energiebedarf für Heizung und Licht, was durch einen Langzeitenergiespeicher ausgeglichen werden könnte.
Wichtig sei bei dem System der TU Wien vor allem die gute Verfügbarkeit der verwendeten Materialien. Diese seien außerdem sicher und kostengünstig.
„Begonnen haben wir mit Systemen mit einer Leistung von einem Kilowatt. Mittlerweile testen und entwickeln wir auch Systeme mit einer Leistung von fünf und von 30 Kilowatt“, erklärt Franz Winter, Leiter der Forschungsgruppe Thermochemische Verfahrenstechnik. Diese kleineren Systeme seien vor allem für Machbarkeitsstudien wichtig.
Größere Systeme mit 100, 500 Kilowatt oder von einem Megawatt werden zusätzlich an der TU Wien derzeit simuliert. „Diese Herangehensweise erlaubt es uns, ein Verständnis dafür zu entwickeln, wie die Systeme für verschiedene Größenordnungen und Anwendungen effizient integriert werden können“, so Winter.
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