Wie funktionieren Stromspeicher?

Stromspeicher dienen hauptsächlich zur Speicherung von bereits erzeugtem Strom, um diesen zu einem späteren Zeitpunkt zu nutzen. Es ist nur in wenigen Fällen (mittels supraleitender Spulen oder Kondensatoren) möglich, Strom auf direktem Weg zu speichern. Da auch diese Form der Speicherung Energieverluste beinhaltet, wird häufig die effiziente Energieumwandlung genutzt, um die Wirtschaftlichkeit des Unternehmens zu gewährleisten. Während der Speicherzeit ist es je nach den gegebenen technischen Voraussetzungen möglich, die Energie zur besseren Speicherung und Nutzung umzuwandeln. Dazu gehört unter anderem die Umwandlung von chemischer Energie in thermische Energie (Brennstoff-Wärme). Im Bedarfsfall kann dieser Vorgang wieder rückgängig gemacht werden.

Klassifizierung der Stromspeicher

Die Klassifizierung der Energiespeicher erfolgt nach sogenannten Haupt- und Nebenenergieformen. Zu den Hauptformen gehören thermische, mechanische, chemische und elektrische Energie.

Während die chemische Energie nochmals in organische und anorganische Chemie unterteilt ist, beinhaltet die mechanische Energie im Wesentlichen potentielle und kinetische Energie. Besonders bekannt sind das Pumpspeicherkraftwerk (mechanische, potentielle Energie) und der Fernwärmespeicher (thermische Energie), die durch ihre Funktionsweise für die Bereitstellung von elektrischem Strom und Heizwärme dienen.

Die Funktionsweise des Energiespeichers ist hauptsächlich an der Wirtschaftlichkeit orientiert, da sowohl die Speicherung selbst als auch die zwischenzeitliche Umwandlung mit einem Energieverlust behaftet sind. Ein Pumpspeicherkraftwerk speichert die elektrische Energie (Strom), indem Wasser durch ein Leitungssystem nach oben gepumpt wird. Im Bedarfsfall wird dieses Wasser wieder abgelassen. Dadurch werden Turbinen angetrieben, die wiederum Strom erzeugen. Hierbei wird also elektrische Energie in potentielle Energie umgewandelt, was den Vorgang der Speicherung unterstützt.

Der Fernwärmespeicher hingegen funktioniert mit drucklosen und wasserbefüllten Behältern, die entsprechend beheizt werden. Mittels dieser Behälter wird der gesamte Wärmebedarf des jeweiligen Netzes abgedeckt. Dies beinhaltet sowohl Heizungswärme, Warmwasserbereitung als auch Prozesswärme. Die Fernwärme-Erzeugungsanlagen müssen zu Spitzenbelastungszeiten mehr Wärme zur Verfügung stellen können. Daher ist auch hier der Faktor der Wirtschaftlichkeit zu bedenken, was mit Nacht- und Tagspeicher-Anlagen gewährleistet werden kann.