Seite bewerten:
0%
0%

Sind Druckluftkraftwerke die idealen Stromspeicher?


DruckluftkraftwerkKönnen Druckluft-kraftwerke ein Problem der erneuerbaren Energien lösen? Ingenieure in aller Welt arbeiten an sinnvollen Lösungen für das Speichern von überschüssigem Strom. Wir haben uns die Technik der Druckluftkraftwerke angesehen.

Eine Möglichkeit zur Stromspeicherung sind Pumpspeicherkraftwerke, bei denen in Zeiten mit einem zu hohen Stromangebot Wasser einen Berg hinaufgepumpt wird. Ist der Strom knapp, fließt das Wasser über einen Generator wieder abwärt und produziert Strom. Das ist eine einfache Idee, aber sehr wirkungsvoll. Leider jedoch begrenzt in der Umsetzung: Für Pumpspeicherkraftwerke sind heftige Eingriffe in die Natur nötig, neue Kraftwerke werden kaum noch gebaut.

Da liegt eine ähnliche Idee nahe: Warum pumpt man nicht einfach Luft statt Wasser? Allerdings nicht den Berg hoch, sondern in die Tiefe? Die dazu benötigten Hohlräume gibt es in Form von ehemaligen Erdgas-Lagerstätten und ausgebeuteten Bergwerken genug. Mit Hilfe von Turbinen ließe sich Luft in die Tiefe pumpen, die dann über Generatoren wieder abgelassen werden könnte.

Tatsächlich ist diese Idee nicht neu, sie wurde sogar schon zweimal umgesetzt. Eines dieser Druckluftkraftwerke steht in den USA, das zweite seit über 30 Jahren im niedersächsischen Huntorf.

Warum gibt es nur zwei Druckluftkraftwerke, wenn die Idee doch so bestechend einfach ist? Der Grund liegt in dem geringen Wirkungsgrad von rund 50% das ist im Vergleich zu den bis zu 85%, die ein Pumpspeicherkraftwerk bringt, sehr wenig. Auch wenn überschüssiger Strom billig ist, so lohnt seine Verschwendung natürlich nicht. Der Wirkungsgrad liegt deshalb so niedrig, weil Wasser andere physikalische Eingenschaften als Luft hat.

Das größte Hindernis dabei ist, dass Luft nicht so viel Energie speichern kann wie Wasser. Es braucht eine Menge Energie, um Wasser aufzuheizen. Im Falle des Druckluftkraftwerks heißt das: Die Luft erwärmt sich stark, wenn sie unter Druck gerät. Je nach Druck und Geschwindigkeit der Druckerhöhung können das sogar bis zu astronomischen 1.000 Grad sein.

Das umgekehrte Problem entsteht beim Ablassen: Entspannt sich Luft, kühlt sie sich stark ab. Die enthaltene Restfeuchte in der gespeicherten Luft würde zu Eis - und den Generator beschädigen. Deshalb sind Druckluftkraftwerke wie das in Huntdorf eigentlich Gaskraftwerke. Der Huntorf-Betreiber E.on formuliert es ganz genau: Huntorf sei ein "Luftspeicher-Gasturbinenkraftwerk". Die entweichende Luft wird mit Erdgas angereichert und verbrannt. Die heißen Abgase treiben die Gasturbine an und erzeugen Strom.

An einem kommt man jedoch nicht vorbei: Im herkmmlichen Sinn sind weder Druckluftkraftwerke noch Pumpspeicherkraftwerke Kraftwerke. Sie produzieren unter dem Strich keine Kilowatstunde Strom, sondern sind eher Stromspeicher.

 

 

 

Vielleicht interessiert Sie auch:

Serie (1): Wie funktioniert eigentlich...

Serie (1): Wie funktioniert eigentlich...... ein Atomkraftwerk? Über Atomkraft wird viel diskutiert. In unserer neuen Serie "Wie funktioniert eigentlich...?" erklären wir die Funktion von Dingen, die im Strommarkt wichtig sind. Den Auftakt machen die Atomkraftwerke. weiter

Serie (2): Wie funktioniert eigentlich....

Serie (2): Wie funktioniert eigentlich....... die CO2-Lagerung? Das klimaschädliche Gas soll lagerfähig gemacht und in Endlagern untergebracht werden. Schwierig jedoch ist die Umsetzung. weiter

Serie (3): Wie funktioniert eigentlich...

Serie (3): Wie funktioniert eigentlich...

...die Energiesparlampe? Energiesparlampen haben technisch nichts mit herkömmlichen Glühlampen zu tun. Deren Funktion ist simpel. Energiesparlampen sind eher Verwandte der Leuchtstoffröhren.

weiter

Serie: (4): Wie funktioniert eigentlich...

Serie: (4): Wie funktioniert eigentlich...
...Solarenergie?
Sonnenenergie nutzt die Energie der Sonne und ist damit saubere Energie aus einer nicht versiegenden Quelle. Oft werden unter "Solar" die Photovoltaik und die Sonnen-kollektoren zusammengeworfen, was aber falsch ist.
weiter

Serie (5): Wie funktioniert eigentlich...

Serie (5): Wie funktioniert eigentlich......eine Wämepumpe? Diese Pumpen nutzen Unterschiede in der Temperatur und wandeln sie in Wärme um. Dabei gibt es verschiedenen Formen. weiter

Serie (6): Wie funktioniert eigentlich...

Serie (6): Wie funktioniert eigentlich......ein Wasserkraftwerk? Sie nutzen alle die Bewegungsenergie des Wassers, es gibt aber viel unterschiedliche Typen. weiter

Serie (7): Wie funktioniert eigentlich...

Serie (7): Wie funktioniert eigentlich...... ein intelligenter Stromzähler? Und was ist an ihm intelligent? Die auch "Smart Meter" genannten Zähler sind zwar nicht wirklich schlau, geben dem Benutzer aber viele neue Stromspar-Möglichkeiten. weiter

Serie (8): Wie funktioniert eigentlich...

Serie (8): Wie funktioniert eigentlich...
... eine Batterie? Und wie ein Akku?
Die Funktion von Batterie und Akku basiert zwar auf dem gleichen Prinzip, doch der Akku weiß es cleverer zu nutzen.
weiter

Serie (9): Wie funktioniert eigentlich...

Serie (9): Wie funktioniert eigentlich...
... das Stromnetz? Weit über eine Million Kilometer lang ist das deutsche Stromnetz. Aber wie funktioniert das? Wir verfolgen den Weg des Stroms vom Kraftwerk zum Verbraucher.
weiter

Serie (10): Wie funktioniert eigentlich...

Serie (10): Wie funktioniert eigentlich......ein Kohlekraftwerk? Seit Beginn des 18. Jahrhunderts nutzen Menschen Kohle als Energieträger. Doch wie genau? Und wie lange noch? weiter

Serie (11): Wie funktioniert eigentlich...

Serie (11): Wie funktioniert eigentlich...
... ein Elektromotor?
Neuheit Elektromotor? Nein, denn bereits vor 100 Jahren beherrschte er die Straßen – bis der Ottomotor ihn vertrieb. Seit Jahren steigende Benzinpreise machen ihn jetzt wieder interessant.
weiter

Serie (12): Wie funktioniert eigentlich...

Serie (12): Wie funktioniert eigentlich......eine LED? Licht emittierende Dioden produzieren Licht - haben aber sonst nichts mit Glühlampen oder Energiesparlampen zu tun. Sie nutzen vielmehr die Schwäche eines unserer Sinnesorgane: die des Auges. weiter

Serie (13): Wie funktioniert eigentlich...

Serie (13): Wie funktioniert eigentlich...... statische Aufladung? Wer kennt das nicht? Einmal kurz mit den falschen Schuhen über den Teppichboden gelaufen und an der nächsten Türklinke bekommt man eine „gewischt“. Aber warum? Im 13. Teil unserer Reihe „Wie funktioniert eigentlich...?“ gehen wir dem physikalischen Phänomen auf den Grund. weiter

Serie (14): Wie funktionierte eigentlich...

Serie (14): Wie funktionierte eigentlich...
...die Elektrifizierung?
 
Elektrifizierung, das ist die Entwicklung der Elektrizität von den Anfängen bis zum heutigen Stand der Technik. Aber wie hat das angefangen?
weiter