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Druckluft als Speicher im Visier

 

Die Wassersportler kennen das Problem, den Wind zum richtigen Zeitpunkt nutzen. Das ist keine einfache Aufgabe und ein solches Problem gibt es auch beim Betrieb von Windkraftwerken. Diese Anlagen sind stark vom Wind abhängig. Die Aufgabe ist es, den bedarfsorientierten Strom zu erzeugen. Es ist in der Praxis so, erzeugt der Wind Strom so wird dieser in diesem Moment nicht benötigt. Aber auch umgekehrt stehen die Windräder still, wenn der Bedarf an Strom hoch ist.

Damit dieser Zwiespalt beseitigt wird, stehen Druckluftspeicher im Fokus von Regierung und Stromproduzenten. Ein Druckluftspeicher für elektrische Energie funktioniert ähnlich wie ein Wasserpumpspeicher. Zuerst wird Strom verbraucht, um die Luft zu komprimieren und diese Druckluft wird in unterirdischen Großlagern gespeichert. Wird Strom benötigt, wird die Druckluft zusammen mit Erdgas in eine Brennkammer geleitet. Dabei entsteht ein Luft-Gas-Gemisch und diese wird verbrannt. Durch diese Verbrennung wird eine Gasturbine angetrieben. Ein Generator erzeugt aus der Bewegungsenergie der Turbine Strom.

Vor- und Nachteile des Druckluftspeichers

Ein Druckluftspeicher hat den großen Vorteil, das Stromangebot und Stromnachfrage besser aufeinander abgestimmt werden kann. Sie funktionieren als Netzregler, ohne in die Natur einzugreifen. Anders wie bei einem Pumpspeicherkraftwerk, wo Einschnitte in die Landschaft hingenommen werden müssen.

Druckluftspeicher besitzen die Möglichkeit, die Anteile der Windenergie als Strommix auszuweiten. Vorgesehen ist auch in der Zukunft die Fotovoltaik auszubauen.

Ein weiterer Vorteil des Druckluftspeichers ist die Spitzenlastfähigkeit. Diese Energie kann in wenigen Minuten zur Verfügung gestellt werden. Ein weiterer Pluspunkt ist, dass bei einem gefüllten Speicher sofort hochgefahren werden kann, ohne selbst Strom zu benötigen. Das ist von großer Bedeutung, denn fallen in anderen Kraftwerken der Strom aus so können diese mithilfe des Druckluftspeichers hochfahren können.

Ein Nachteil des Druckluftspeichers ist, es wird mehr Strom verbraucht als regeneriert wird. Die volle Leistung kann nur über einen gewissen Zeitpunkt gewährleistet wird. Das Kraftwerk in Deutschland kann über zwei Stunden vollen Strom liefern. Das Kraftwerk in den USA über 26 Stunden.

Ein weiterer Minuspunkt ist, dass ein Druckluftspeicher an bestimmte geologische Standorte gebunden ist. Nach der heutigen Entwicklung muss dieser Speicher in einem Salzstock platziert werden. Außerdem benötigt ein Druckluftspeicher Erdgas. Somit sind die Stromkosten an die Preise der fossilen Rohstoffe gebunden. Der Strom aus Druckluftspeichern ist im Moment noch teuer und wird deshalb nur zu Spitzenlastzeiten verwendet.

Die Herausforderung der heutigen Zeit ist Strom sicher und effizient in großen Mengen zu speichern. So werden heute Projekte weltweit in Auftrag gegeben. In Deutschland wird das Projekt ADELLE angegangen und hier soll der Bau eines adiabatischen Druckluftspeichers erfolgen. Das ist das Kraftwerk der Zukunft und an dieser Stelle wird die Elektrizitätsversorgung zu Zeiten eines hohen Stromangebots zu Luft komprimiert und in Kavernen gepresst. Die dabei entstandene Wärme wird einem Wärmespeicher zwischengespeichert. Steigt der Strombedarf, wird die Druckluft unter der Rückgewinnung der Wärme zur Stromerzeugung genutzt. Ein Konzept für die Zukunft.