Wirkungsgrad 70 Prozent: China hat einen 100-Megawatt-Druckluftspeicher gebaut

Je weiter die Energiewende voranschreitet und je mehr Ökostrom gewonnen wird, desto wichtiger werden Möglichkeiten zur Stromspeicherung. Denn Wind und Sonne lassen sich nicht einfach nach Bedarf an- und wieder ausschalten. Es wird also immer Zeiten geben, in denen mehr Strom produziert als benötigt wird. Umgekehrt werden aber auch Situationen entstehen, in denen mehr Strom benötigt als produziert wird. Ausgeglichen werden kann dies am einfachsten, indem zu Zeiten des Überflusses Ökostrom gespeichert und in Zeiten hoher Nachfrage wieder abgegeben wird. Traditionell werden dafür Pumpspeicherkraftwerke genutzt. Für den Bau benötigt man allerdings bestimmte geologische Voraussetzungen. Unter anderem in Australien hat Tesla daher den Einsatz von riesigen Litihum-Ionen-Speichern vorangetrieben. Diese sorgten tatsächlich für weniger Blackouts und sinkende Strompreise. Weltweit wird aber auch noch an zahlreichen weiteren potenziellen Energiespeichern geforscht.

Die Turbine muss regelmäßig erwärmt werden

In China ist nun eine wichtigere Weiterentwicklung eines Kompressionsspeichers gelungen. Dabei wird überschüssige Energie genutzt, um Luft in unterirdische Kavernen zu pumpen und dort unter hohem Druck zu speichern. Wird diese Luft dann im Bedarfsfall abgelassen, treibt sie eine Turbine an und produziert so den benötigten Strom. Vom Grundprinzip her funktioniert eine solche Anlage also ganz ähnlich wie ein Pumpspeicherkraftwerk. Die Schwierigkeit besteht allerdings darin, dass sich die Luft beim Komprimieren erwärmt und beim Dekomprimieren wieder abkühlt. Würde man einen solchen Kompressionsspeicher daher einfach laufen lassen, würde die Turbine einfrieren. In der Vergangenheit wurde daher Erdgas verbrannt, um dies – durch die Erwärmung der Luft – zu verhindern. Dadurch reduzierte sich aber der Wirkungsgrad und lag in der Regel zwischen 42 und 54 Prozent. Außerdem wurden dadurch CO2-Emissionen verursacht, was bei der Speicherung von Ökostrom ja eigentlich gerade vermieden werden soll.

Die Anlage spart Kohle und CO2-Emissionen ein

In China ist es nun gelungen, die Wärme, die bei der Kompression der Luft entsteht zu speichern und später zur Sicherung der Turbine zu nutzen. Der Speicher in Zhangjiakou agiert also ohne den Einsatz fossiler Brennstoffe. Dadurch erhöht sich der Wirkungsgrad den Angaben der beteiligten Experten zufolge auf über siebzig Prozent. Die Leistung des Speichers wird mit 100 Megawatt beziffert. Theoretisch könnten somit im Bedarfsfall zwischen 40.000 und 60.000 Haushalte mit Strom versorgt werden. Weil in diesen Zeiten dann keine zusätzlichen fossilen Kraftwerke angeworfen werden müssen, spart die Anlage jährlich 42.000 Tonnen Kohle und 109.000 Tonnen CO2-Emissionen ein. Die chinesischen Entwickler gehen davon daher davon aus, dass Kompressionsspeicher zukünftig eine wichtige Rolle bei der Energiewende spielen können. Letztlich hängt es aber immer vom genauen Standort ab, welche Art von Speicher wo am sinnvollsten genutzt werden kann.

Via: Chinese Academy of Science