Elektrizität: Schlüssel zu einem nachhaltigen und klimaverträglichen ...

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Als Phasenwechselmaterialien eignen sich im Temperaturbereich zwischen 130°C und 340°C vor allem (die
auch in den sensiblen Wärmespeichern verwendeten) Nitratsalze und deren Eutektika, z.B. NaNO3
(Schmelzpunkt 306°C) oder KNO3 (334°C). Hauptproblem ist hier die geringe Wärmeleitfähigkeit vor allem in
der festen Phase. Sandwichstrukturen aus Wärmeleitmaterialien (Graphit oder Metalle) und Speichermaterial
werden untersucht.
Neben der Speicherung der Kondensationsenthalpie im Dampfkreislauf sind PCM-Speicher prinzipiell auch
zur Speicherung der sensiblen Wärme von z.B. Thermoölen geeignet. Aussichtsreich sind hier vor allem
Kaskaden von PCM-Speichern mit unterschiedlichen Schmelztemperaturen, die seriell durchströmt werden
und so insgesamt eine deutlich erhöhte Speicherdichte gegenüber rein sensiblen Speichern ermöglichen.
2.8 Zusammenfassung und Ausblick
Thermische Speicher in solarthermischen Kraftwerken werden zukünftig einen wichtigen Beitrag zur
Glättung des fluktuierenden Angebots an regenerativ erzeugter elektrischer Energie darstellen. Die Technik
ist schon verfügbar, darüber hinaus sind verschiedene Ansätze für Weiterentwicklungen (bzgl. Speicherdichte,
Effizienz und Kosten) vorhanden.
Für die direkte Stromspeicherung in einem Größenbereich, der für das Lastmanagement im gesamten
Stromverbund relevant ist, stehen derzeit nur Pumpspeicherkraftwerke zur Verfügung, Wobei man jedoch
davon ausgehen muss, dass kein relevanter Zubau mehr möglich ist. Weiterentwicklungen von Druckluftspeichern
mit integrierter Wärmespeicherung (AA-CAES) haben das Potenzial, großtechnisch relevant zu
werden. Hier liegen die Systemkosten jedoch deutlich höher, und auch die Frage nach geeigneten
Standorten muss noch detaillierter untersucht werden. Elektrochemische Speicher sind im Allgemeinen zu
teuer (bei begrenzter Zyklenzahl), so dass ihr Einsatz zum Netzmanagement zumindest von wirtschaftlichen
Gesichtspunkten her sehr fragwürdig erscheint.
Vorrang vor jeder Art der Stromspeicherung – die in allen Fällen mit Verlusten behaftet ist – sollte daher
immer ein intelligentes Netzmanagement haben. Dies beinhaltet schnell regelbare Kraftwerke (z.B.
Gasturbinen) auf der Erzeugerseite, sowie Lastmanagement auf der Seite der Verbraucher. Vor allem in
Systemen, in denen durch Strom thermische Energie bereitgestellt wird, kann durch zeitlich angepasste
Fahrweise dieser Systeme letztendlich eine sehr effiziente Stromspeicherung in Form von Wärme und Kälte
erfolgen.