Montag, 21. November 2016

[ #naturwissen ] Energiespeicher: Von Kohlehalden und Wasserstoff

Wir sind uns kaum bewusst, dass wir mit der Nutzung von nicht wiederaufladbaren fossilen Energieträgern, also Biomasse, in der vor Millionen von Jahren Sonnenenergie chemisch gespeichert wurde, de facto „stoffliche Energiespeicher“ einsetzen. 

Die Transformation von elektrischer Energie in chemische Energie löst das Speicherproblem besonders elegant, denn chemische Energieträger besitzen meistens eine hohe Energiedichte. Beste Beispiele für etablierte chemische Energieträger sind flüssige Kohlenwasserstoffe wie Benzin, Diesel oder Kerosin, die wegen ihres hohen Energiegehalts eine dominante Rolle im Verkehr spielen und in der Luftfahrt auch auf lange Sicht nicht ersetzt werden können. Mit Energiedichten von 30 bis 35 Megajoule pro Liter sind sie anderen Energieträgern weit überlegen.


Der  Prozess der Energiewende (Ausstieg aus der Kernenergie, verringerte Nutzung fossiler,verstärkte Nutzung von regenerativen Energieträgern) erfordert neben vielen einzelnen technischen Lösungen ein konzertiertes Handeln in den  Feldern Energieeffizienz, erneuerbare Energien und Energiespeicherung sowie deren Systemintegration.

Typische Speicher sind:
▶ Elektrische Speicher (zum Beispiel Kondensatoren)
▶ Elektrochemische Speicher (zum Beispiel Akkumulatoren)
▶ Lageenergiespeicher oder Pumpspeicher (zum Beispiel Druckluft- oder Wasserpumpspeicher)
▶ Chemische Speicher (die Strom in energiereiche Substanzen wie Wasserstoff, Methan oder Methanol umwandeln, zum Beispiel bei der Power-to-Gas-Technik)
▶ Wärmespeicher (zum Beispiel Wasser-Wärmespeicher)

Eine Broschüre mit Beiträgen rund um das Thema Energiespeicherung; herausgegeben von DBG, DECHEMA, DGM, DGMK, DPG, GDCh und VCI erläutert die verschiedenen Bereiche mit ihren Konzepten und das Potenzial der Energiespeicher-Technologien.

[ #MINTsprint ] ⇒



Lohnt sich ein Download? Ein Blick auf das Inhaltsverzeichnis: 
Vorwort 2
Einführung
Energiespeicherung als Schlüssel zur Energiewende 4
Karl-Friedrich Ziegahn, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Eggenstein-Leopoldshafen
Energiebereitstellung
Kohle: heimisch und noch unverzichtbar 7
Hans-Joachim Kümpel und Sandro Schmidt, Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe,
Hannover
Erdöl: Deutschlands wichtigster Energieträger 11
Carsten Westerlage, Sven Brinkmann und Klaus Söntgerath, Landesamt für Bergbau, Energie und
Geologie, Hannover und Clausthal-Zellerfeld
Erdgas: Deutschlands zweitwichtigster Energieträger 15
Carsten Westerlage, Sven Brinkmann und Klaus Söntgerath, Landesamt für Bergbau, Energie und
Geologie, Hannover und Clausthal-Zellerfeld
Raffiniert: Kraftstoffe aus Erdöl 19
Andreas Jess und Christoph Kern, Universität Bayreuth
Erneuerbare Energien: Auf die Mischung kommt es an 25
Niklas Martin, ForschungsVerbund Erneuerbare Energien, Berlin
Speichertechnologien
Elektrochemische Speicher: batterien und co. 33
Angelika Heinzel und Falko Mahlendorf, Universität Duisburg-Essen, Duisburg
Wärmespeicher: Sonne, wind und Abwärme sammeln 39
Rainer Tamme, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Stuttgart
Mechanische Speicher: Von pumpturbinen, Kompressoren und rotoren 46
Erik Hauptmeier, RWE, Essen
Chemische Speicher: Von fossilen zu erneuerbaren Energieträgern 53
Georg Schaub und Thomas Kolb, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Karlsruhe
Energieverteilung und -Nutzung
Stromnetze: Auf dem weg zum Smart grid 58
Christian Urbanke, Erlangen
Post-nukleare Energielandschaft: Die neue rolle von Konsument und produzent 64
Ortwin Renn, Universität Stuttgart
Literaturverzeichnis 69

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