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Wasserstoff hat deutlich größere Verluste

Wie groß die Lagerverluste genau sind, gab Siemens nicht bekannt. Die Firma Energy Nest, die ähnliche Speicher aus Beton baut, gibt die Verluste größerer Anlagen mit unter 2 Prozent pro Tag an. Bei genau 2 Prozent Verlust pro Tag ginge nach 35 Tagen die Hälfte der anfangs gespeicherten Energie verloren. Dabei sinken auch bei Energy Nest die Verluste entsprechend der Größe der Anlagen. Die größten geplanten Anlagen von Energy Nest sind in etwa mit der Hamburger Demonstrationsanlage von Siemens vergleichbar.

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In der Praxis ist die Technologie derzeit vor allem zum Ausgleich von kurzfristigen Spitzen in Stromerzeugung und -verbrauch gedacht. Siemens will aber Speicher bauen, die selbst die für 2020 geplante Pilotanlage mit 30 MW und 10.000 Tonnen Gestein weit hinausgehen. Die Speichertechnik könnte auch die Turbinen von Kohlekraftwerken betreiben, wo Leistungen von mehreren 100 MW üblich sind.

In derart großen Anlagen könnten selbst Speicherzeiten von Wochen oder einigen Monaten mit geringen Verlusten realistisch sein. Allerdings könnten andere Faktoren die Vergrößerung erschweren. So darf dabei der Luftwiderstand beim Durchblasen des Speichers nicht zu groß werden. Außerdem könnte die wiederholte thermische Ausdehnung des Gesteins es langfristig zusammensacken lassen und die Lücken darin verkleinern. Derzeit wurde der Effekt aber wohl noch nicht beobachtet.

Die Technik braucht keine knappen Ressourcen

Im Hinblick auf die Kosten und die Ressourcen lässt das einfache Speichermedium und die konventionelle Stromerzeugung auch große Anlagen zumindest realistisch erscheinen, anders als bei Speichern mit geschmolzenem Salz oder auch dem Spezialbeton mit eingebetteten Rohrleitungen von Energy Nest. Bei der stationären Speicherung von Strom, über Tage und Wochen dürfte diese Technik der Stromspeicherung mit Wasserstoff schon jetzt deutlich überlegen sein.

Bei aktuellen Wasserstoffspeichersystemen gehen bereits in der Elektrolyse rund 40 Prozent der Energie verloren, wie 2017 ein Sprecher von ITM-Power Golem.de auf der Hannovermesse sagte. Bei der Speicherung im Druckspeicher gehen weitere 10 bis 15 Prozent der Energie verloren. Bei Methanisierung und ähnlichen Verfahren zur Wasserstoffspeicherung in Öl betragen diese Verluste etwa 25 Prozent. Bei der Stromerzeugung verliert die Brennstoffzelle dann nochmals rund 40 bis 50 Prozent der Energie, wodurch das Gesamtsystem eine Effizienz unter 30 Prozent hat.

Eine Cheops-Pyramide als Speicher reicht nicht aus

Freilich ist der thermische Speicher deutlich weniger effizient als ein Pumpspeicherkraftwerk mit einer Effizienz von rund 80 Prozent. Allerdings wird dort für die Speicherung einer Kilowattstunde Strom über eine Tonne Wasser benötigt, bei einem Höhenunterschied von 360 m. Im thermischen Speicher der Demonstrationsanlage genügen dafür 30 kg Gestein.

Zum Vergleich: Ein Speicher vom Volumen der Cheops-Pyramide bestünde aus 3,1 Millionen Tonnen Gestein und hätte damit eine Speicherkapazität von etwa 105 Gigawattstunden. Genug, um ein Kraftwerk mit 1 Gigawatt Leistung über 4 Tage zu betreiben. Deutschlandweit werden pro Tag etwa 1.600 Gigawattstunden Strom benötigt. Um diese Menge zu speichern, würden demnach 47 Millionen Tonnen Gestein benötigt. Die Kohleproduktion in Deutschland lag 2017 bei rund 175 Millionen Tonnen.

Leseraufruf

Immer wieder versprechen Wissenschaftler und Hersteller bahnbrechende Neuerungen bei Akkus, Brennstoffzellen und anderen Energiespeichern. Akkus laden angeblich schneller, sie haben mehr Kapazität bei gleichem Gewicht, sie sind nicht feuergefährlich. Manches davon ist Humbug, andere Innovationen funktionieren im Labor, brauchen aber Jahre bis sie serienreif sind.

An den Reaktionen sehen wir immer wieder, dass dieses Thema unsere Leser bewegt. Wir planen daher einen Artikel, der so viele offene Fragen beantwortet wie möglich. Schreibt uns dafür Eure Fragen und Wünsche an redaktion@golem.de.

 Energiespeicher: Heiße Steine sind effizienter als Brennstoffzellen
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plutoniumsulfat 28. Jul 2019

Und wo sollen die ganzen Rohstoffe dafür herkommen?

cpt.dirk 28. Jun 2019

Das meine ich auch. Allerdings könnte ein Szenario wie letzteres auch kaum verhindert...

osolemiox 27. Jun 2019

Am Besten durch eine (Luft-Luft)-Wärmepumpe ersetzen und Photovoltaik auf's Dach...

heikom36 26. Jun 2019

Die dann wären? Man kann ja viel machen aber zu viel davon ist nicht nachhaltig oder...

MHalblaub 26. Jun 2019

Nennt sich Tank. Zum Beispiel gibt es bereits Metalhydrit-Tanks oder Wasserstoff wird...


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