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HANNOVER MESSE 2018, 23. - 27. April
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Wasserstoffspeicher der Zukunft

Kurz- und Langzeitspeicherung von Energie bei hohem Wirkungsgrad.

Karlsruher Institut für Technologie

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Produktbeschreibung

Die Ausweitung des Anteils von fluktuierenden regenerativen Energiequellen an der elektrischen Energieversorgung erfordert zusätzliche Maßnahmen zum Ausgleich von Einspeiseschwankungen. Neben Pumpspeicherwerken und Batterien ist die Speicherung von flüssigem Wasserstoff als alternativer Träger für große Energiemengen eine zukunftsweisende Methode zur Integration von Wind- und Solarkraft in bestehende Stromnetze.

Ein neues Anlagenkonzept aus dem Institut für Technische Physik kombiniert die drei Komponenten Langzeitspeicher, Kurzzeitspeicher und Wasserstoff-Verflüssiger so geschickt miteinander, dass bestehende Beschränkungen der Einzelkomponenten durch das synergetische Zusammenwirken aller Teile aufgehoben werden.

Die bisher bekannte Energiespeicherung über Wasserstoff mit einer Kombination aus Elektrolyse und Brennstoffzelle oder Gasturbine eignet sich zwar zur langfristigen Pufferung von Einspeise- oder Lastschwankungen. Kurzzeitig stark fluktuierende Energieflüsse, können jedoch wegen der Trägheit dieser Komponenten so nicht aufgefangen werden. Die dadurch entstehenden hohen Verluste bei kurzen Lade- und Entladezyklen machen diese Art der Energiespeicherung unrentabel - vor allem bei Wind- und Solarkraftanlagen, wo ständige Schwankungen an der Tagesordnung sind.

Beim neuen Anlagenkonzept wird diese Langzeitspeicherung daher durch einen Kurzzeitspeicher in Form eines supraleitenden magnetischen Energiespeichers (SMES) ergänzt. SMES zeichnen sich durch schnelle Reaktionszeiten und geringe Verluste der Lade-Entlade-Zyklen aus. Die für die Erzeugung des Magnetfeldes des SMES nötige Kühlung auf tiefe Temperaturen wird von dem flüssigen Wasserstoff im Langzeitspeicher übernommen ein separater Kryotank ist nicht nötig. Schnelle Schwankungen in Wind- und Solaranlagen können so durch den SMES kurzfristig gepuffert und die Verluste der gesamten Anlage massiv reduziert werden.

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