Fortschritt bei der Speichertechnik für Wind- und Solarstrom

Autor: Gute Nachrichten am 25. Oktober 2012 

Bei Solar- und Windenergie ist und bleibt das Hauptproblem die fehlende Grundlastfähigkeit. Nicht immer scheint die Sonne und nicht immer weht genügend Wind. Jedoch an manchen Tagen gibt es viel Sonne und gleichzeitig weht ein strammer Wind. Dann entsteht bereits bei der heutigen Dichte mit den beiden Energieerzeugungsformen kurzfristig eine Überproduktion an Strom. Mangels geeigneter Zwischenspeicher, um die Stromspitzen aufzufangen, muss man Solar- und Windanlagen vorübergehend vom Netz nehmen. Dies ist naturgemäß ein äußerst unbefriedigender Zustand.

Wind- und Sonnenenergie, Erneuerbare Energien
Bild-Quelle: Paul-Georg Meister / pixelio.de

Zu dieser Problematik gibt es gute Nachrichten aus dem sonnigen Kalifornien. Dort haben Forscher an der Stanford University einen neuartigen, langlebigen Alkali-Akku entwickelt. Dieser ist mit einer nanostrukturierten Elektrode ausgestattet, die in der Lage ist, den Speicher sehr schnell aufzuladen und bei Bedarf auch wieder schnell zu entladen.

Die Forscher schreiben in der Zeitschrift "Nature Communications", hierzu bräuchte man mehrere Batterieblöcke von der Größe eines Containers, die direkt mit dem Stromnetz verbunden werden. "Günstige Stromspeicher, die schnell reagieren, lange halten und eine hohe Effizienz bieten, sind für den Ausbau von Wind- und Solaranlagen sowie anderen fluktuierenden Kraftwerken nötig", sagen Mauro Pasta und seine Kollegen von der Universität. Unter "fluktuierende Kraftwerke" meint er in der Leistung schwankende Kraftwerke.

 

Wie funktioniert nun dieser Akku, ganz kurz erklärt?

 

Im Inneren des Speichers werden Ionen der Alkalimetalle Natrium oder Kalzium sehr wirkungsvoll und schnell von einer kristallinen Kupferverbindung (für die Chemiker unter euch: Kupferhexacyanoferrat) aufgenommen und abgegeben. Für diese Art von Akku, die schon länger auf dem Markt ist, entwickelten die Forscher aus Kalifornien eine nanostrukturierte, poröse Elektrode auf der Basis eines leitfähigen Kunststoffs namens Polypyrrol. Füllt man nun die Batterie mit einem wässrigen Elektrolyten, so bekommt man einen Speicherakku mit einem Lade- und Entladeverhalten, das optimal für günstige, stationäre Stromspeicher ist.

Dabei ist die wichtigste Eigenschaft des Akkus die Schnellladefähigkeit. Der Speicher ist sehr robust und kann durch zu große Ladeströme nicht zerstört werden, wie dies bei Bleiakkus und Lithium-Ionen-Akkus leicht der Fall sein kann.

Dieser Speichertyp ist auf Grund seiner Größe für den Hausgebrauch zwar nicht geeignet aber wegen seiner Eigenschaften und seinem Preis-/Leistungsverhältnis für stationäre Einsätze, direkt bei Wind- oder Solarparks, eine optimale Lösung.

Lassen wir uns überraschen, was Forschung und Entwicklung uns auf diesem Gebiet noch alles liefern werden.

 

Quelle: wissenschaft-aktuell.de

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