Stationäre Energiespeicher: Sonnenkraft auf Vorrat

Hast du dir schon mal überlegt, was wäre, wenn es keinen Strom mehr gäbe? Man könnte keine technischen Geräte wie Handys, Laptops und Akkuschrauber mehr aufladen geschweige denn benutzen. Um die gefährlichen Atomkraftwerke abzuschaffen, die momentan noch unseren Strom produzieren, arbeiten Forscher daran, Strom aus Sonnenenergie und Windenergie zu erzeugen. Wie du sicher weißt, ist das ist zum Teil bereits möglich. Doch was passiert, wenn die Sonne gerade nicht scheint oder es windstill ist?

Wer heute bereits Solarzellen auf dem Dach hat und seine elektrischen Geräte mit der Kraft der Sonne betreibt, ist in solchen Fällen ganz schön aufgeschmissen. Strom gibt es praktisch nur, wenn die Sonne zufällig gerade auch scheint. Auf den Strom aus dem Atomkraftwerk kann aus diesem Grund bis jetzt kaum verzichtet werden. Aber wie kann man Sonnen- oder Windenergie auch bei Nacht und Windstille verwenden?

Ionen wandern hin und her

Stationäre Energiespeicher funktionieren ähnlich wie ein Handyakku

Einer von zahlreichen Ansätzen kam vor gar nicht allzu langer Zeit auf den Markt: der „stationäre Energiespeicher“. Das sind Lithium-Ionen-Akkus und ist nichts anderes, als das, was auch in Handys und anderen modernen elektronischen Geräten eingebaut ist.

Bevor wir uns nun weiter um die stationären Energiespeicher kümmern, schauen wir uns erst einmal diese Lithium-Ionen-Akkus genauer an. Wie funktioniert so ein Akku eigentlich?

Ein Lithium-Ionen-Akku besteht aus vielen kleineren Batterien, sogenannten Zellen. Sie bestehen aus verschiedenen Schichten aus elektrisch leitfähigem Material. Außerdem haben sie wie eine herkömmliche Batterie, einen positiven Pol (+) und einen negativen Pol (-). Beide Pole sind durch einen sogenannten Separator voneinander getrennt. Bei der Auf- und Entladung der Zelle wandern Lithium-Ionen zwischen den Polen hin und her. Für sie ist der Separator durchlässig. Damit die Lithium-Ionen allerdings wandern können, müssen sie sich in einer wasserfreien Substanz bewegen. Die Zwischenräume der Schichten sind daher mit einem wasserfreien Elektrolyt gefüllt. Wenn der Akku nun aufgeladen wird, wandern die Ionen vom Plus-Pol zum Minus-Pol und lagern sich dort ein. Wenn der Akku entladen wird, wandern sie in die andere Richtung zurück.

Energie abspeichern

Mit einem solchen Lithium-Ionen-Akku ist es möglich, die Energie, die von Solarzellen produziert, aber nicht verwendet wurde, zu erhalten. Um sie zu einem anderen Zeitpunkt abzurufen, wird sie in elektrische Energie umgewandelt und abgespeichert. In Zukunft könnte man so die Sonnenenergie immer dann verwenden, wenn man sie braucht. Und das unabhängig davon, ob die Sonne scheint oder nicht.

Stationäre Energiespeicher
Daimler stellt stationäre Energiespeicher für elektrische Autos, Industriebetriebe und Haushalte her / Foto: Daimler AG

Vom Auto nach Hause

Der Autobauer Daimler hat diese Technologie bei den elektrischen Autos umgesetzt. Auch hier werden Lithium-Ionen-Akkus eingesetzt, die die elektrische Energie in mechanische Energie umwandeln, um das Auto zum Laufen zu bringen. Und die Technologie hat einen großen Vorteil: Sie ist sehr sicher. Deshalb entwickelt der Autobauer auch zusätzlich stationäre Energiespeicher für Industriebetriebe und Haushalte, die man bereits kaufen kann.

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