Energie wird zwar überall benötigt, kann jedoch nicht immer genau dann verbraucht werden, wenn sie produziert wird. Gerade erneuerbare Energien, die abhängig von der Sonneneinstrahlung und vom Wind sind, produzieren nicht immer zu Zeiten, in denen die Nachfrage am größten ist. Energie muss daher gespeichert werden.

Wie kann man Energie speichern?

Technologisch unterscheidet man vier verschiedene Arten, Energie zu speichern:

• mechanische Energiespeicher
• chemische und elektrochemische Energiespeicher
• elektrische Energiespeicher
• und thermische Energiespeicher.

Technische Lösungen für Energiespeicher (Auswahl)

Pumpspeicher

Pumpspeicher verwenden überschüssigen Strom dazu, Wasser in hohe Speicherbecken zu pumpen und damit die elektrische in potentielle Energie umzuwandeln. Bei Bedarf wird diese Energie dann durch das Herabströmen durch Turbinen wieder in Strom zurückgewandelt.

Pumpspeicherkraftwerk Koepchenwerk am Hengsteysee

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Wärmespeicher

Wärmespeicher werden unterschieden in Speicher für sensible Wärme, Latentwärmespeicher und thermochemische Wärmespeicher. Sie können je nach Bauart Niedertemperaturwärme zur Raumheizung oder Hochtemperaturwärme für industrielle Anwendungen aufnehmen und wieder abgeben.

Solartank mit Wasser (Bildmitte) in einem Sonnenhaus.

Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rmespeicher#/media/Datei:Solarhauskomplex_mit_Solartank.png
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Batterien

Eine Batterie ist eine sog. galvanische Zelle. Die Funktion der galvanischen Zellen beruht auf einer Redoxreaktion, bei der Reduktion und Oxidation räumlich getrennt voneinander in je einer Halbzelle ablaufen. Eine Halbzelle enthält ein Metall (z.B. Zink), das überschüssige Elektronen aufweist. Das gegenüberliegende Metall, z.B. Kupfer, möchte diese gern aufnehmen. Verbindet man die Metallplatten mit einem Leiter, setzen die Elektronen sich in Bewegung: Die Batterie produziert Strom.

Autobatterie

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Kondensatoren

Ein Kondensator kann elektrische Energie speichern. Die einfachste Form eines Kondensators ist ein Plattenkondensator. Er besteht aus zwei sich gegenüberstehenden, voneinander isolierten Metallplatten, zwischen denen sich Luft befindet. Wird zwischen den beiden Platten eine elektrische Spannung angelegt, sammeln sich auf ihren Oberflächen getrennt voneinander positive und negative Ladungen an. Zwischen den Platten baut sich ein elektrisches Feld auf, in dem Energie gespeichert ist.

Plattenkondensator frühes 20. Jahrhundert

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Speichertechnologien unterscheiden sich deutlich nach Speicherkapazität und Speicherdauer. Einige Technologie eignen sich nur zur kurzen Speicherung von Energie, andere sind mittel- und langfristig einsetzbar.