Effiziente Druckluftspeicherkraftwerke

Eines der Hauptprobleme bei alternativ erzeugter Energie aus Sonne oder Wind ist die Möglichkeit diese Energien zwischenzuspeichern. Sonne und Wind liefern die Energie nicht immer zu den Zeiten, an denen sie gebraucht wird, daher ist es wichtig Methoden zu erkennen und zu Entwickeln, die die alternativ erzeugte Energie bis zu dem Zeitpunkt zwischenspeichern, an dem sie benötigt wird. In einer Kooperation zwischen Ingenieuren der Ruhr Universität Bochum und Fraunhofer Institut greift man zu diesem Zweck wieder auf Druckluftspeicherkraftwerke zurück. Diese sind bereits in den 70er Jahren genutzt worden, um überschüssig erzeugten Atomstrom zwischenzuspeichern. Allerdings war zur damaligen Zeit der Wirkungsgrad dieser Druckluftspeicherkraftwerke noch als eher schlecht zu bezeichnen.

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Entstehende Wärme wird gespeichert um höhere Effizienz zu erreichen

Während des Speichervorgangs, also dem Moment in dem die Druckluft mit der überschüssigen Energie erzeugt wurde, entstand durch das komprimieren der Luft Wärme. Beim Nutzen der gespeicherten Luft, um Turbinen anzutreiben, die aus der zwischengespeicherten Energie in Form von Druckluft, erneut Strom erzeugen sollen, kam das nächste Problem auf. Wenn die komprimierte Luft wieder entspannt, also in die Turbine ausströmt entsteht Kälte, die die Turbine beschädigen könnte. Um dieses zu vermeiden, wurde die ausströmende Luft mittels Erdgas erwärmt. So entstanden zum einen CO2 Emissionen, die man ja eigentlich vermeiden wollte. Zum anderen wurden hier fossile Brennstoffe verbraucht. Wie interessant Innovation und Forschung sein können zeigt das Beispiel von Bayer Eben und Gavin McIntire, die schon als Schüler die Entwicklungsarbeit zu umweltfreundlicher Verpackungstechnik begannen. Heute produzieren sie zum Beispiel Autoteile aus Pilz Schaum.

Das neu entwickelte Prinzip für die Druckluftspeicherkraftwerke lässt hoffen

Um hier die Energieeffizienz zu verbessern, haben die Ingenieure ein neues Prinzip entwickelt. Sie speichern die Wärme, die bei der Erzeugung der Druckluft entsteht, mittels Wärmespeichern die ähnlich einer salzgefüllten Thermoskanne aufgebaut sind. Diese gespeicherte Wärme wird später wieder genutzt, wenn es darum geht, die gespeicherte Druckluft erneut in Energie umzuwandeln. Bislang erreichten die Ingenieure, in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer Institut, einen Wirkungsgrad, der bei in etwa 70 Prozent liegt. Noch gilt es allerdings einige Probleme zu bedenken und auszumerzen, die während dieser Vorgänge auftreten. Mit weiterem Feintuning wollen die Ingenieure den Wirkungsgrad weiter verbessern. Wie effizient solche Druckluftspeicherkraftwerke auch für den Betrieb kleiner Windkraftanlagen und Solaranlagen sind, wurde noch nicht verlautet.

Quelle & Bild: ruhr-uni-bochum