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Auswahl des passenden Stromspeichers

Die Erforschung und Entwicklung geeigneter Technologien zur Speicherung elektrischer Energie ist eine der größten Herausforderungen, die die Energiewende mit sich bringt. Nicht nur aufgrund der witterungsbedingt unvorhersehbaren Energieerzeugung aus regenerativen Quellen, sondern auch wegen der steigenden Anzahl an Elektroautos ist die Förderung von Stromspeichern von essentieller Bedeutung für den Erfolg der gesetzten Klimaziele. Experten sind sich vor allem darin einig, dass nur eine Kombination verschiedener Technologien den gewünschten Erfolg bringen kann. Jede Art Stromspeicher weist unterschiedliche technische Parameter auf und jede Anwendung verlangt unterschiedliche Eigenschaften in Bezug auf die gelieferte elektrische Energie.

Grundsätzlich werden Stromspeicher in die drei Kategorien chemische, mechanische und elektrische Speicherung unterteilt. Aufschluss über die Eignung der jeweiligen Technologie geben im Wesentlichen fünf Parameter, die im Folgenden erläutert werden.

Auswahl Stromspeicher
Den richtigen Stromspeicher wählen - jpgon - Fotolia.com

Fünf wichtige Eigenschaften von Stromspeichern

Die Kapazität eines Speichers für elektrische Energie stellt den wichtigsten Faktor bei der Auswahl eines passenden Systems dar. Sie wird in der Einheit Kilowattstunde (kWh) angegeben und gibt Aufschluss darüber, wie viel Energie gespeichert werden kann. Eine herkömmliche Autobatterie verfügt beispielsweise über eine Kapazität von rund 0,5 kWh. Zum Starten des Fahrzeugs und zum Betrieb einfacher elektrischer Anwendungen wie Standlicht oder Radio ist diese Kapazität ausreichend. Zum Antrieb des Autos sind jedoch deutlich größere Kapazitäten erforderlich. Zur Einspeisung ins öffentliche Netz müssen Speicher über sehr große Kapazitäten verfügen. Große Pumpspeicherkraftwerke oder Druckluftspeicher eignen sich sogar, um unerwartete Windflauten auszugleichen.

Die Maximalleistung wird in der physikalischen Einheit Watt oder Kilowatt (kW) angegeben. Sie ist von entscheidender Bedeutung dafür, welche Art und Anzahl elektrischer Geräte während des Speicherbetriebs mit Energie versorgt werden können. Eine Autobatterie kann beispielsweise 1,8 kW Leistung zur Verfügung stellen, während der Drei-Schluchten-Staudamm in China eine Nennleistung von 18,2 Millionen kW aufweist. Bei der Auswahl des Speichers ist also wichtig, welche elektrische Leistung vom jeweiligen Gerät oder vom Netz verbraucht wird.

Auch die Spannung der gelieferten Energie ist wichtig für den erfolgreichen Betrieb. Während herkömmliche Geräte mit 230 Volt Wechselspannung betrieben werden, liefert die Autobatterie 12 Volt Gleichstrom. Bei industriellen Anwendungen wird in der Regel Dreiphasen-Wechselstrom benötigt.

Der Parameter Energiedichte lässt sich zum einen auf das Volumen und zum anderen auf das Gewicht des Speichers beziehen. Für eine Autobatterie ist zum Beispiel von großer Bedeutung, dass das Gerät kompakt und nicht zu schwer ist. Die volumetrische Energiedichte wird in Kilowattstunden pro Kubikmeter angegeben, während die gravimetrische Dichte auf ein Kilogramm bezogen wird.

Neben diesen elektrotechnischen Parametern spielt natürlich auch die Lebensdauer eine Rolle. Sie sollte in etwa der Lebensdauer der Anwendung entsprechen. Eine Autobatterie muss in der Regel rund 1.000 Ladezyklen überleben, während moderne Supraleitende Magnetische Energiespeicher (SMES) ein Vielfaches dessen ertragen können.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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Quelle: Wikipedia
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