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Energiespeicher

Übersicht über verschiedene Arten der Energiespeicher. Quelle: BVES.

Energiespeicher dienen der Speicherung von momentan verfügbarer, aber nicht benötigter Energie zur späteren Nutzung. Diese Speicherung geht häufig mit einer Wandlung der Energieform einher, beispielsweise von elektrischer in chemische Energie (Akkumulator) oder von elektrischer in potenzielle Energie (Pumpspeicherkraftwerk). Im Bedarfsfalle wird die Energie dann in die gewünschte Form zurückgewandelt. Sowohl bei der Speicherung als auch bei der Energieumwandlung treten immer - meist thermische - Verluste auf.

Nach Energieform

Energiespeicher werden nach der gespeicherten (Haupt-)Energieform klassifiziert. Oft wird aber beim Auf- oder Entladen des Speichers eine davon abweichende Energieform verwendet. Beim Akkumulator wird beispielsweise elektrische Energie zugeführt; diese wird während des Aufladens in chemische Energie umgewandelt:

Daneben wird der Begriff teils auch für Behälter benutzt, die selbst keine Energie, sondern Brenn- oder Kraftstoffe aufnehmen:

Nach Speicherdauer

Zudem lassen sich Energiespeicher anhand der Speicherdauer in Kurzzeit- und Langzeitspeicher unterteilen. Beispielsweise erfordern unterschiedliche Schwankungsmuster bei der Stromerzeugung mittels Photovoltaik (PV) und Windkraftanlagen einerseits und dem Stromverbrauch andererseits Speicherkapazitäten für verschieden lange Zeiträume. Je nach betrachteter Zeitskala kommen verschiedene Technologien zum Einsatz, wobei sich folgende Zeitfenster ausmachen lassen:[1]

  • Subsekundenbereich bis zu wenigen Minuten (Einspeisefluktuationen);
  • bis zu einem Tag (z. B. PV-Tagesmuster);
  • bis zu drei Tagen (Zufallsschwankungen);
  • ein bis zwei Wochen (anhaltende Stark- oder Schwachwindperioden);
  • saisonaler Ausgleich.

Kurzzeitspeicher speichern die jeweilige Energie für Sekundenbruchteile bis zu einen Tag, besitzen einen hohen Speicherwirkungsgrad und weisen hohe Zyklenzahlen auf. Zu ihnen zählen u. a. Schwungmassenspeicher, Kondensatoren, Spulen (als Sekundenspeicher), Akkumulatoren (als Minuten- bis Tagesspeicher) und Pumpspeicher und Druckluftspeicher als (Stunden- bis Tagesspeicher). Auch verschiedene latente und sensible Wärmespeicher können als Minuten- bis Tagesspeicher eingesetzt werden.

Langzeitspeicher können Energie hingegen über Tage bis Jahre speichern und besitzen pro Leistungseinheit ein sehr hohes Energiespeichervermögen. Sie weisen eine niedrige Selbstentladung auf und haben geringere Speicherwirkungsgrade sowie niedrigere Zyklenzahlen als Kurzfristspeicher. Zu ihnen zählen Gasspeicher, sensible und latente Wärmespeicher, Fernwärmespeicher, Brenn- und Kraftstoffe sowie manche Pumpspeicher

Geothermiche Speicher

Zu geothermischen Speichern siehe Wärmespeicher.

Bergrecht, BBergG Wortlaut

§ 4 Begriffsbestimmungen

(9) Untergrundspeicher ist eine Anlage zur unterirdischen behälterlosen Speicherung von Gasen, Flüssigkeiten und festen Stoffen mit Ausnahme von Wasser.

§ 126 Untergrundspeicherung

(1) Auf Untersuchungen des Untergrundes auf seine Eignung zur Errichtung von Untergrundspeichern und auf Untergrundspeicher sind die §§ 39, 40, 48, 50 bis 74, 77 bis 104, 106 und 131 entsprechend anzuwenden. Soweit zur Errichtung des Untergrundspeichers ein künstlicher Hohlraum geschaffen wird oder geschaffen worden ist, sind auf die Errichtung und den Betrieb von Untergrundspeichern zudem die §§ 110 bis 123 entsprechend anzuwenden. Mit der Vorlage des ersten Betriebsplans hat der Unternehmer nachzuweisen, daß er eine allgemeine Beschreibung des geplanten Untergrundspeichers unter möglichst genauer Angabe der Lage und der voraussichtlich größten Ausdehnung im Untergrund durch Veröffentlichung in mindestens zwei der im Bereich des Standorts des Untergrundspeichers allgemein verbreiteten Tageszeitungen mindestens einen Monat vorher bekanntgemacht hat. Bei nachträglichen Veränderungen ist dieser Nachweis erneut zu erbringen, wenn sich die Ausdehnung des Untergrundspeichers im Untergrund wesentlich ändert.

(2) Eine Untersuchung des Untergrundes auf seine Eignung zur Errichtung von Untergrundspeichern liegt nur vor, soweit damit eine Aufsuchung nicht verbunden ist.

(3) Auf die Errichtung und den Betrieb einer Anlage zur Lagerung, Sicherstellung oder Endlagerung radioaktiver Stoffe im Sinne des Atomgesetzes in der Fassung der Bekanntmachung vom 31. Oktober 1976 (BGBl. I S. 3053), zuletzt geändert durch Artikel 14 des Gesetzes vom 28. März 1980 (BGBl. I S. 373), sind die §§ 39, 40, 48, 50 bis 74 und 77 bis 104 und 106 entsprechend anzuwenden, wenn die Anlage ihrer Art nach auch zur unterirdischen behälterlosen Speicherung geeignet ist.

Hier sind also Wärmespeicher noch nicht explizit angesprochen, abgleich sie auch dem Bergrecht unterliegen.

Weblinks

https://de.wikipedia.org/wiki/Energiespeicher

zuletzt bearbeitet Februar 2020