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Alternative Energiespeicher für Strom

Giuliano Fuchs
09.10.2020 13:30:00

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Hier liest du über folgende Themen rund um alternative Energiespeicher:

Alternative Energiespeicher für dein Zuhause

Eines ist sicher: ohne effiziente Energiespeicher wird die Energiewende kaum gelingen. Stromspeicher müssen das schwankende Energieangebot von Sonne und Wind ausgleichen. In diesem Beitrag erfährst du, welche alternativen Energiespeicher es zu den klassischen Batteriespeichern und Pumpspeicherkraftwerken gibt. So findest du heraus, welcher Stromspeicher für dein Haus und erneuerbare Energien in Frage kommt.

 

Was sind Energiespeicher?

Energiespeicher dienen dazu, Energie – beispielsweise elektrische Energie – für einen späteren Zeitpunkt zwischenzulagern. Grundsätzlich werden vor allem Batterien, Druckluftspeicher und Pumpspeicherkraftwerke eingesetzt. Sie sind in der Lage, mehrfach an einem Tag Energie aufzunehmen und wieder abzugeben.

 

Welche alternativen Stromspeicher gibt es?

Aber damit ist noch lange nicht Schluss. Forschung und Entwicklung haben in den vergangenen Jahren zahlreiche innovative Lösungen auf den Weg gebracht, um elektrische Energie zu speichern. Nachfolgend findest du alternative Stromspeicher:

Das Elektroauto als alternativer Stromspeicher

Wenn du ein Elektroauto mit Ökostrom „betankst“, fährst du CO2-neutral  und hilfst so, dass die Energiewende weiter Fahrt aufnimmt. In absehbarer Zeit wird es zusätzlich möglich sein, die Akkus nicht nur aufzuladen, sondern Elektroautos auch als Stromspeicher zu nutzen.

Die meisten Elektroautos werden nur wenige Stunden am Tag gefahren – zum Beispiel, weil der Fahrer im Büro ist, sein Elektroauto an der Firmen-Wallbox auflädt, die Kinder bereits aus der Schule abgeholt hat oder die Einkäufe erledigt sind und das Fahrzeug an der Ladestation hängt. alternative-energiespeicher-fuer-strom-guide-ebook-net4energyWährend dieser Zeit kannst du elektrische Energie aus dem Akku ins Netz einspeisen – immer dann, wenn im Stromnetz erhöhter Bedarf besteht. Damit dadurch eine Win-win-Situation entsteht, bekommst du als Fahrer des Elektroautos den Strom günstiger.

Wenn du eine Photovoltaikanlage hast, kannst du – je nach Auslegung – tagsüber die elektrischen Geräte im Haus, den Solarspeicher sowie den Akku des Elektroautos mit Solarstrom versorgen. Überschüssigen Strom speist du ins öffentliche Netz. Abends und nachts kannst du das Haus entweder über den Solarspeicher oder mit bis zu 10 Kilowatt über den Akku des Elektroautos versorgen. Während das in Japan schon praktiziert wird, dauert es in Europa wohl noch ein bisschen.

Silizium für leistungsfähigere Batterien

Leistungsfähige Batteriespeicher speichern beispielsweise Solarstrom oder laden Akkus für Elektroautos und E-Bikes auf. Dabei sollen sie möglichst sicher und umweltverträglich sein. Die klassische Batterie für das Auto ist günstig und verlässlich. Allerdings liefert sie wenig Strom und enthält giftiges Blei und Schwefelsäure.

Die teureren Lithium-Ionen-Akkus für die E-Mobilität liefern wesentlich mehr elektrische Energie, aber leider ist Lithium brennbar. Es besteht sogar die Gefahr, dass Lithium-Ionen-Akkus in Ausnahmefällen explodieren. Aus diesem Grund soll das bislang in den Anoden von Batterien und Akkus verwendete Graphit durch Silizium ersetzt werden. Zudem ist Silizium rund 10 Mal leistungsfähiger.

Biomethan bzw. Bioerdgas als alternative Energiespeicher

Zu den Energiespeichern der Zukunft gehören Power-to-Gas-Anlagen. Sie wandeln Ökostrom durch Elektrolyse in Wasserstoff und Sauerstoff um und speisen sie in das bestehende Gasleitungsnetz ein. Durch chemische Reaktionen lässt sich aus dem Wasserstoff Biomethan herstellen, das bei Bedarf in Turbinen wieder in elektrische Energie umgewandelt werden kann.

Power- to-Liquid

Hier entsteht Wasserstoff mittels Elektrolyse aus CO2 und Wasser. Den Wasserstoff kann man unter anderem speichern und jederzeit wieder in elektrische Energie umwandeln. Eine erste Produktionsanlage entsteht gerade.

Sonnenenergie für die Wärmepumpe

Wenn du mit einer Wärmepumpe und dem Erdreich als Wärmequelle heizt, kannst du diese sinnvoll mit einer Solarthermieanlage kombinieren. Steht zu viel Solarwärme zur Verfügung als verbraucht werden kann, wird die überschüssige Solarwärme über die Erdkollektoren oder die Erdsonden direkt in das Erdreich geleitet und quasi gespeichert. Dadurch erhöht sich die Bodentemperatur nach und nach. Deine Wärmepumpe benötigt im darauffolgenden Winter weniger Strom, weil ihr höhere Temperaturen für den Wärmepumpenprozess im Verdampfer zur Verfügung stehen. Dadurch erhöht sich die Jahresarbeitszahl (JAZ) und die Wärmepumpe arbeitet effizienter.

Das funktioniert allerdings nur mit der Wärmequelle Erde, also Sole-Wasser-Wärmepumpen und nicht mit Luft-Wasser-Wärmepumpen oder Wasser-Wasser-Wärmepumpen. Allerdings kannst du die Solarwärme der Solarthermieanlage über den Verdampfer-Wärmetauscher in die Luft-Wasser-Wärmepumpe einspeisen. Dadurch erhöht sich die Temperatur im Verdampfer und auch die JAZ der Luft-Wasser-Wärmepumpe.

Eine weitere Variante ist die direkte Unterstützung der Wärmepumpe. Mit Photovoltaik kannst du den Strom, den die Wärmepumpe zum Betrieb braucht, selbst produzieren. Das ist umweltfreundlich und spart Energie und Kosten.

 

Darauf solltest du bei der Wahl der Speicher achten

Grundsätzlich gilt wie bei allen herkömmlichen Speichersystemen auch: Die Effizienz steht an erster Stelle – für einen wirtschaftlichen und umweltschonenden Einsatz. Daher sollten die Speicherverluste so gering wie möglich und die Wirkungsgrade so hoch wie möglich sein. Außerdem solltest du auf das Preis-Leistungs-Verhältnis achten. Wichtig ist auch, dass der Speicher nicht überdimensioniert ist oder zu klein ausfällt. Für Neuanlagen erfolgt die Dimensionierung des Stromspeichers zusammen mit der Dimensionierung der Photovoltaikanlage.

Wenn du dein Elektroauto als Speicher nutzen möchtest, musst du zu gegebener Zeit an speziell für diesen Zweck entwickelten Ladesäulen oder Wallboxen laden. Dazu benötigst du CHAdeMO-Standard-Stecker, der die Datenkommunikation zwischen Ladesäule und Elektroauto erlaubt. Mit diesem Stecker sind aktuell nur japanische oder auch französische Elektroautos ausgestattet. In Deutschland und Europa sind derzeit beispielsweise noch CCS-Stecker üblich. Für die Reichweite deines Elektroautos ist außerdem eine ausreichende Speicherkapazität des Akkus sehr wichtig.

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