Wollte man allerdings die nach dem geplanten massiven Ausbau der regenerativen Quellen erforderliche Energiespeicherung nur mit Pumpspeicherwerken lösen, so stünde in den meisten Ländern nicht der hierfür erforderlich Raum zur Verfügung (vgl. Musteraufgabe!).
Eine weitere Möglichkeit, Energie mechanisch zu speichern, sind rotationskinetische Speicher (RKS). Ihre Vorteile: kurze Reaktionszeiten, große Standortunabhängigkeit und eine hohe Umweltverträglichkeit über den kompletten Lebenszyklus.
Moderne Uhrwerke verwenden eine Kombination aus Energiespeicher, Gehwerk, Schwingsystem und Zeigerwerk, um die in der Feder gespeicherte Energie in kleinen Impulsen über mehrere Tage hinweg langsam abzugeben.
Im Kontext der Energiewende sind Energiespeicher ein zentrales technisches, wirtschaftliches und energiepolitisches Thema. Die Autoren dieses kompakten Werkes geben einen umfassenden Überblick über die verschiedenen Aspekte der Energiespeicherung.
Druckluft(-energie-) speichern kann elektrischer Strom (thermo-)mechanisch gespeichert werden. Bestehende CAES-Anlagen mit fossiler Zufeuerung haben sich neben Pumpspeicherkraftwerken als großtechnische Anlagen zur ortsfesten Speicherung von Energie etabliert.
Die Energiewende kann nur gelingen, wenn wir ausreichend Speicherkapazitäten aufbauen. Eine Möglichkeit sind mechanische Energiespeicher, die auf den Lehren von Isaac Newton aufbauen.
Jede Art der Energiespeicherung hat ihre eigenen Merkmale und ist je nach ihren technischen Eigenschaften für unterschiedliche Anwendungen geeignet. In diesem Beitrag werden lediglich das Konzept, die Klassifizierung, das Funktionsprinzip sowie die Vor- und Nachteile der mechanischen Energiespeichertechnologie erörtert.
Der Energiespeicher und damit das Kernstück der Anlage ist das Schwungrad, welches meist in einem Vakuum oder in einer Gasumgebung rotiert. Dies sorgt dafür, dass die Luftreibungsverluste auf ein Minimum reduziert werden.
Die Prinzipien der mechanischen Energiespeicherung fußen auf der klassischen Newton’schen Mechanik und somit auf der Grundlage der Physik des 18. und 19. Jahrhunderts. Entsprechend gliedern sich die Funktionsprinzipien in Betrachtungen zur Speicherung von Energie in kinetischer und potenzieller Form oder als »Druckenergie«.
Mechanische Energiespeicher bedienen sich bei den physikalischen Betrachtungen Isaac Newtons hinsichtlich Gravitation und Bewegungszustand von Körpern. Ihr Grundstein wurde somit vor rund 300 Jahren gelegt.
Eine Möglichkeit sind mechanische Energiespeicher, die auf den Lehren von Isaac Newton aufbauen. Der Strom aus Photovoltaik oder Windenergie wird hierbei genutzt, um Wasser auf ein höheres Niveau zu pumpen, eine Spule anzutreiben oder Luft in einen abgeschlossenen Hohlraum zu pressen und somit in eine andere Energieform umzuwandeln.
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