Stromspeicherpotenziale für Deutschland - Zentrum für ...
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<strong>Stromspeicherpotenziale</strong> <strong>für</strong> <strong>Deutschland</strong> 31<br />
ermöglichen. Außerdem soll der spezifische Energieverbrauch weiter gesenkt werden,<br />
damit die Effizienz der Anlagen verbessert werden kann. Durch höhere Systemdrücke<br />
könnten noch kompaktere Anlagen ermöglicht werden. Gleichzeitig soll die Flexibilität<br />
der Anlagen erhöht werden, was insbesondere <strong>für</strong> die Speicherung von Strom aus<br />
fluktuierenden erneuerbaren Energiequellen zielführend wäre. Nicht zuletzt besteht ein<br />
wichtiges Ziel darin, die Investitionskosten der Anlagen zu senken. /Wenske 2010/<br />
Tabelle 3-6: Stand der Technik und Entwicklungspotenzial der PEM-Elektrolyse<br />
/Smolinka 2011/<br />
Spezifikation PEM-<br />
Elektrolyse<br />
Stand heute<br />
Zelldruck [bar] < 30 < 100<br />
PEM-<br />
Elektrolyse<br />
langfristig<br />
(2030)<br />
Stromdichte [A/cm²] 0,6 - 2,0 1,5 - 3,0<br />
Zellspannung [V] 1,8 - 2,2 1,6 - 1,8<br />
Leistungsdichte [W/cm²] bis 4,4 bis 5,4<br />
Spannungswirkungsgrad* [%] 67 - 82 82 - 93<br />
spez. Energieverbrauch<br />
Stack<br />
[kWh/m³(Vn)] 4,2 - 5,6 3,9 - 4,3<br />
spez. Energieverbrauch<br />
System**<br />
[kWh/m³(Vn)] 4,5 - 7,5 4,1 - 4,8<br />
Unterer Teillastbereich [%] 0 - 10 0 - 5<br />
Zellfläche [m²] < 0,03 < 0,5<br />
H2-Produktionsrate pro<br />
Stack<br />
[m³(Vn)/h] < 10 < 250<br />
Lebensdauer Stack [h] < 20.000 < 60.000<br />
*Spannungswirkunsgrad ist ein Maß <strong>für</strong> die ohmschen Verluste der Zelle<br />
**Für Anlagen > 1 m³(Vn) H 2/h, H 2-Reinheit 5.0 (99,9990 Vol%)<br />
Wasserstoff-Speicherung und Transport<br />
Es gibt unterschiedliche Möglichkeiten zur Speicherung von Wasserstoff.<br />
Druckgasbehälter (z.B. Flaschenbündel) werden häufig im kleinen Maßstab genutzt, um<br />
Endverbraucher zu versorgen. Eine weitere Möglichkeit ist die Verflüssigung des<br />
Wasserstoffs, welche u.a. <strong>für</strong> Raumfahrtanwendungen genutzt wird. Zur Speicherung<br />
großer Mengen Wasserstoff eignen sich hingegen vor allem unterirdische<br />
Kavernenspeicher. Diese Kavernen werden durch Aussolung von Salzstöcken bis zu einer<br />
Tiefe von 2.000 m geformt. Die Technik ist seit Jahrzehnten erprobt und wird<br />
beispielsweise in Teeside, Großbritannien (3 Kavernen à 70.000 m³ Hohlraumvolumen)<br />
und in Texas (Kaverne mit 580.000 m³ Hohlraumvolumen) eingesetzt. Zu beachten ist,<br />
dass Wasserstoffkavernenspeicher bezüglich des geologischen Potenzials mit Öl- und
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