Zum Inhalt springen
Photovoltaik (Solarstrom), der Wachstumsmotor der erneuerbaren Energien...

chemische Energiespeicher

Chemische Energiespeicher

Auch chemische Energiespeicher kommen zum Einsatz, um Energie längerfristig zwischen zu speichern. Dabei lassen sich sowohl elektrische, als auch thermische Energie mit ihnen speichern. Damit das gelingt, müssen umkehrbare chemische Reaktionen genutzt werden, die beim Wechsel der chemischen Wertigkeit entstehen.

Chemische Energiespeicher lassen sich dabei in vier grundlegende Varianten unterscheiden:

 

  1. Elektrochemische Speicher, auch bekannt als Akkumulatoren
  2. Stoffliche Energieträger
  3. Chemische Speicher für Wasserstoff
  4. Thermochemische Speicher

Diese Speicher gliedern sich alle nochmals in zahlreiche Untergruppen, die hier jedoch nicht alle aufgezählt werden können. Wichtig im Rahmen der chemischen Energiespeicherung sind vor allem die beiden chemischen Stoffe Methan und Wasserstoff.

 

Wasserstoff für chemische Energiespeicher

Wasserstoff gilt als äußerst guter Energiespeicher, weist er doch eine hohe Energiedichte auf, kann also sehr viel Energie in einer Volumeneinheit speichern, und das sogar langfristig. In Verbindung mit der Speicherung von Windkraft kommt Wasserstoff deshalb eine große Bedeutung zu. Wasserstoff bietet dabei viele Vorteile, allerdings auch einige Nachteile:

Vorteile Nachteile
Lässt sich dank gasförmiger und flüssiger Form gut transportieren Wirkungsgrad ist gering (35 – 40%)
Lässt sich gut aufbewahren Vorwiegender Einsatz als Energiespeicher von Windkraft – je mehr Windparks entstehen, desto weniger machen sich Windflauten bemerkbar, Zwischenspeicherung mit Wasserstoff könnte dann unnötig werden
Kein Beitrag zum Treibhauseffekt bei energetischer Nutzung Stromangebot und –nachfrage sind nur selten im Gleichgewicht
Produktion klimaneutral und umweltfreundlich möglich  
Vielseitig einsetzbar (Energiespeicher, Brennstoff, Kraftstoff…)  

Methan für chemische Energiespeicher

Der zweite wichtige Stoff für chemische Energiespeicher ist Methan. Der Stoff wird in der Regel aus Wasserstoff und Biogasanlage mit Hilfe der Elektrolyse gewonnen. Entstehen kann Methan durch einen Sabatier-Prozess, wobei es zu einer chemischen Reaktion kommt, bei der Kohlenstoff und Wasserstoff in Methan und Wasser umgewandelt werden. Während der Wirkungsgrad des Sabatier-Prozesses bei mehr als 60 Prozent liegt, ist der Wirkungsgrad von Methan als Energiespeicher mit lediglich 24 bis 42 Prozent deutlich niedriger.

Allerdings bietet auch Methan neben einer Reihe von Vorteilen einige Nachteile:

Vorteile Nachteile
Einfache Herstellung aus Schlamm, Gülle, Müll und Co. Starke Beteiligung am Treibhauseffekt
Gut abzutransportieren über vorhandene Erdgasleitungen und andere Infrastrukturen Geringer Wirkungsgrad (24 – 42 %)
Hohe Speicherdauer – mehrere Monate bis Jahre möglich Hohe Kosten für Biomethan
Hohe Speicherkapazitäten – bis zu 10 kWh / Nm³)  
Hohe Leistungen – bis zu 200 MW