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Speicherung von Strom
Strom aus Unterwasser-Kugeln
(27. März 2013) Hohle Untersee-Betonkugeln können Strom speichern. Das berichtet das Fachmagazin „Technology Review“. Ende 2012 hat ein Entwicklerkonsortium, dem u. a. Hochtief und das Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik angehören, einen Förderbescheid für ein entsprechendes Projekt bekommen.
Das Prinzip der Speicherung ist ähnlich wie bei einem Pumpspeicher-Kraftwerk. Wenn Wind und Sonne überschüssigen Strom erzeugen, entleeren elektrische Pumpen die Kugeln bis nahe ans Vakuum. Wird wieder Strom benötigt, strömt das Wasser zurück und treibt dabei eine Turbine an. Der hohe Wasserdruck in der Tiefe erzeugt eine hohe Druckdifferenz zwischen Kugelinnerem und Umgebung. Deshalb kommt das System mit weniger Platz und geringeren Eingriffen in die Natur aus als herkömmliche Pumpspeicher.
Noch in diesem Jahr soll ein erster, zwischen drei und sechs Meter großer, Prototyp der Kugel in einem süddeutschen See getestet werden. Bei Erfolg sollen 30 Meter große Kugeln in 700 Metern Tiefe je 20 MWh Strom speichern. 80 Elemente könnten die 400 MW eines Windparks vier Stunden lang aufnehmen und wieder abgeben. Da Nord- und Ostsee mit rund hundert Metern nicht tief genug sind, werden die Untersee-Speicher voraussichtlich in anderen Küstengewässern verankert, z. B. im Mittelmeer.
Sisyphus als Stromspeicher
(17. März 2011) Wer die Treppe herunterfällt, der spürt, wieviel Energie in einer Höhendifferenz steckt. Umgekehrt merkt der Bergsteiger die Anstrengung, wenn er einen Gipfel erklimmt. In Pumpspeicherwerken nutzt man diesen Effekt, indem man Wasser auf einen Berg pumpt, wenn zu viel Strom im Netz ist. Bei Strommangel erzeugt das Wasser Strom, wenn es den Berg wieder herunterfließt. Die gespeicherte Energie entspricht dabei der bewegten Masse.
Der Physiker Dr. Eduard Heindl ist Professor für e-Business Technologie an der Hochschule Furtwangen. Er will dieses Prinzip für die Stromspeicherung nutzen. Heindl schlägt vor, statt Wasser einen großen Felsbrocken hydraulisch in die Höhe zu heben und wieder abzusenken.
Ein Steinblock wird zur Stromspeicherung angehoben. Mit einem Radius von 500 Metern lässt sich der Tagesstromverbrauch der Bundesrepublik speichern.
Für das Anheben braucht man Strom, beim Absenken wird Energie frei, die sich in Strom umwandeln lässt. Dazu wird ein Zylinder aus Gestein (bevorzugt Granit) aus seiner natürlichen Umgebung abgetrennt. Pumpt man in diese Anordnung von unten zwischen den ausgesägten Zylinder und den Untergrund Wasser, hebt sich der Zylinder. Der angehobene Block speichert die benötigte Energie als Lageenergie. Will man dem System die Energie wieder entnehmen, wird das unter Druck stehende Wasser im Hubraum über eine Turbine geleitet und dadurch Strom erzeugt.
Der entscheidende Vorteil: Anders als herkömmliche Pumpspeicherkraftwerke können schon vergleichsweise kleine Anlagen riesige Energiemengen aufnehmen. Heindl rechnet vor, dass ein Steinzylinder mit einem Radius von 500 Metern zwei Terrawattstunden speichern kann, das ist der tägliche Stromverbrauch der gesamten Bundesrepublik. Die Kosten liegen nur halb so hoch wie bei Wasserpumpspeicherkraftwerken – bei deutlich geringeren Eingriffen in die Landschaft.
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