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Elektrizität: Schlüssel zu einem nachhaltigen und klimaverträglichen ...

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Damit ergibt sich für das Gesamt-Wasserstoffsystem ein Gesamtwirkungsgrad von etwa 70% * 50% = 35%.<br />

Damit sind diese Systeme energetisch uninteressant. Einziger Vorteil ist, dass prinzipiell eine nahe<strong>zu</strong><br />

verlustfreie Langzeitspeicherung sowie der Transport über große Entfernungen möglich sind.<br />

2.6 Zusammenfassung elektrische Speicher<br />

Tabelle 1 fasst die für den Einsatz im Bereich Netzmanagement wichtigsten Parameter der oben diskutierten<br />

elektrischen Energiespeicher <strong>zu</strong>sammen. Es ist offensichtlich, dass Pumpspeicherkraftwerke sowohl aus<br />

wirtschaftlicher (Kosten) als auch technischer (Zyklen, Effizienz, Verlustrate) Sicht das beste System<br />

darstellen. Lediglich die Energiedichte ist hier sehr gering, was letztendlich <strong>zu</strong> dem enormen Flächenbedarf<br />

führt, wodurch – wie schon oben diskutiert – weitere Pumpspeicher in Deutschland schwierig <strong>zu</strong> realisieren<br />

sind. Mit schon wesentlich höheren Kosten verb<strong>und</strong>en sind Druckluftspeicher (CAES), die aus Effizienzgründen<br />

nur mit integriertem Wärmespeicher gebaut werden sollten (AA-CAES). Diese Systeme befinden<br />

sich jedoch noch in der Entwicklung. Schwungräder <strong>und</strong> direkte elektrische Speicher (SMES, Supercaps)<br />

kommen aufgr<strong>und</strong> der immensen Kosten nur als kurzzeitige Leistungsreserve in Frage. Alle elektrochemischen<br />

Speicher sind teuer <strong>und</strong> daher unter den derzeitigen Rahmenbedingungen wirtschaftlich schwer<br />

darstellbar. Größtes Entwicklungspotenzial (incl. Kostenreduzierung) haben die Redox-Flow-Batterien, die<br />

schon heute in einigen Installationen <strong>zu</strong>r Glättung von Windkraftanlagen eingesetzt werden <strong>und</strong> prinzipiell<br />

verlustfrei arbeiten können.<br />

Wh/kg Euro/kWh # Zyklen Effizienz Verlustrate<br />

Schwungrad, Stahl 5 3000 unb. 90 % 10 % / St<strong>und</strong>e<br />

Schwungrad, KF 100 5000 unb. 90 % 1 % / St<strong>und</strong>e<br />

Pumpspeicher 1 50 unb. 80 % 0 %<br />

CAES - 400 unb. 50 % 0 %<br />

AA-CAES - 800 unb. 70 % 0 %<br />

SMES 3 100000 unb. 95 % 10 % / Tag<br />

Supercaps 5 10000 unb. 95 % 10 % / Tag<br />

Bleisäure 40 200 2000 85 % 0,1 % / Tag<br />

Nickel-MH 80 2000 1000 70 % 1 % / Tag<br />

Lithium-Ionen 130 1000 2000 90 % 0,2 % / Tag<br />

Zink-Luft 200 30 - 60 % 0 %<br />

Natrium-Schwefel 110 300 3000 85 % 10 % / Tag<br />

Vanadium-Flow 25 500 unb. 75 % 0 %<br />

Tab. 1: Übersicht über die wichtigsten Parameter der verschiedenen Energiespeicher<br />

2.7 Wärmespeicher für solarthermische Kraftwerke<br />

Gleichberechtigt mit der direkten Speicherung des regenerativ erzeugten, stark fluktuierenden Stromangebots<br />

sind Lösungen, bei denen schon auf der Erzeugungsseite durch geeignete Maßnahmen eine<br />

Vergleichmäßigung der Stromproduktion erreicht wird. In diesem Zusammenhang sollen hier im Kapitel<br />

„Stromspeicher“ auch Wärmespeicher für solarthermische Kraftwerke diskutiert werden. In solarthermischen

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