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Energy Nest: Einfache, billige Energiespeicher aus Beton

Energiespeicher sind heute meistens entweder billig oder effizient. Eine norwegische Firma hat sich auf billige Speicher spezialisiert.

Artikel veröffentlicht am ,
Der Energiespeicher von Energy Nest besteht aus Rohren in einem speziellen Beton.
Der Energiespeicher von Energy Nest besteht aus Rohren in einem speziellen Beton. (Bild: Energy Nest)

Ein einfacher Energiespeicher ist besser als gar kein Energiespeicher. Anstatt auf die Entwicklung des idealen Akkus zu warten, hat sich die norwegische Firma Energy Nest mit Heidelberg Cement zusammengetan und einen billigen Speicher entwickelt. Die Idee ist einfach.

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Mit überschüssiger Energie wird Beton auf bis zu 550 Grad Celsius aufgeheizt und speichert so Energie. Dabei ist es egal, ob die Energie aus der Abwärme eines Motors, einer Industrieanlage oder etwa einem Solarkraftwerk stammt, wie im Referenzprojekt in den Vereinigten Arabischen Emiraten. Genauso kann der Beton auch mit überschüssigem elektrischem Strom geheizt werden. Bei Bedarf wird der Kreislauf umgekehrt und die Wärme des Betons wieder zum Heizen benutzt. Dabei kann die Wärme aber auch benutzt werden, um eine Turbine oder einen Stirlingmotor anzutreiben, die mit einem Generator Strom erzeugen.

Ein spezieller Zement verbessert den Speicher

Um den Beton aufzuheizen, kann ein spezielles Öl auf hohe Temperaturen aufgeheizt und durch ein dichtes Netz aus Stahlrohren gepumpt werden. Das System funktioniert aber auch mit Wasserdampf oder elektrischem Strom. Um einen möglichst guten Speicher zu erhalten, soll mit Hilfe eines speziellen Zements vor Ort ein Beton gemischt werden, in den die Rohre dann eingegossen werden. Das genaue Rezept für diesen Beton, den "Heatcrete", hütet das Unternehmen "wie das Coca-Cola-Rezept". Die Anordnung der Rohre in einer modularen Bauweise hat es dagegen patentiert.

Der "Heatcrete" hat eine besonders gute Wärmeleitfähigkeit und soll sehr widerstandsfähig gegen die Heizzyklen sein. Eine schlechtere Wärmeleitfähigkeit würde das System träger machen. Es würde länger dauern, den Speicher aufzuheizen und die Wärme wieder abzurufen. Das könnte zwar mit mehr Stahlrohren kompensiert werden, würde das System aber teurer machen. Als optimale Speicherdauer gibt das Unternehmen Zeiten zwischen drei Stunden und mehreren Tagen an.

Der große Vorteil des Prinzips ist die einfache und robuste Bauweise. Die Speicher können praktisch in beliebigen Größen gebaut werden, von 1000 kWh aufwärts. Dabei sollen sie beliebig kombinierbar und erweiterbar sein, mehrere Millionen Speicherzyklen aushalten und wenigstens ein halbes Jahrhundert halten. Wegen des einfachen Aufbaus ohne bewegliche Teile braucht das System dabei nur minimale Wartung, anders als etwa Flüssigsalzspeicher, die oft in ähnlichen Funktionen in solarthermischen Anlagen verwendet werden. Als Preis gibt das Unternehmen etwa 25 US-Dollar pro Kilowattstunde Speicherkapazität an.

Der niedrige Preis wird mit schlechter Effizienz erkauft

Der große Nachteil ist die Effizienz. Wenn aus der Wärme dann aber wieder Strom erzeugt werden soll, sinkt die Effizienz deutlich. Selbst im besten Fall gehen wenigstens 60 Prozent des eingesetzten Stroms verloren. Das setzt dann aber sehr effiziente Dampfturbinen oder Stirlingmotoren und möglichst hohe Dampftemperaturen voraus. Wenn die Turbinen oder Motoren nicht schon Bestandteil einer vorhandenen Anlage sind, fallen dafür zusätzliche Kosten an.

Noch dazu darf für eine hohe Effizienz nicht zu viel Energie aus dem Speicher abgerufen werden, denn wenn die Temperatur des Speichers zu stark absinkt, sinkt auch die Effizienz der Stromerzeugung. In den Referenzszenarien der Firma steigen die Energieverluste bei der Stromspeicherung auf bis zu 75 Prozent. Das kann sich dennoch lohnen, wenn die einzige Alternative zur Stromspeicherung das Abschalten einer Solar- oder Windkraftanlage ist.

Schon wegen der geringen Effizienz sind solche Speicher keine Allzwecklösung zur Speicherung von Energie im großen Stil, denn auch die Erzeugung von Strom aus erneuerbaren Quellen verbraucht zumindest Platz und Material, die nicht in beliebigen Mengen verfügbar sind. Besonders wirtschaftlich sollen die Speicher in abgelegenen Orten sein, etwa Inseln, die an kein Energienetz angeschlossen sind oder Bergwerke in den Anden, Sibirien und Kanada, die weit von jeder Infrastruktur entfernt sind.

Nachtrag vom 21. Juli 2016, 17:51 Uhr

Anders als im ursprünglichen Text angegeben, beträgt die Effizienz beim reinen Abrufen von Wärme etwa 95 Prozent. Die Wärmeverluste bei der Speicherung mit einer Temperatur von 400 Grad Celsius betragen in 24 Stunden weniger als 1 Prozent. Wir haben den Artikel entsprechend angepasst.



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TProske 17. Nov 2016

Hallo, kannst du das Material bzw. die Firma bitte benennen? Vorab vielen Dank. Thilo

Levitation42 14. Aug 2016

Damit Ihr mal seht wie so ein Generator funktioniert: https://supermagnetic.de/blog...

robinx999 21. Jul 2016

Wobei einige Stunden ja häufig reichen, vor allem wenn man irgendwie die Energie von...

Netzweltler 21. Jul 2016

Ob sich eine Technik durchsetzt und dauerhaft ist, hängt auch von der Verfügbarkeit der...

Makatu 21. Jul 2016

Das war auch mein erster Gedanke. Aus ökologischen Gründen vorsätzlich leiden zu...


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