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Pumpspeicherwerk: Lageenergie wird zur zwischenzeitlichen Speicherung überschüssiger Energie genutzt.
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Wasser ist das bevorzugte Wärmespeichermedium: Es ist ungiftig, chemisch stabil und hat eine vergleichsweise große Wärmekapazität. Warmwasserspeicher benötigen eine gute Wärmedämmung.
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Wenn Eis soweit erhitzt wird, dass daraus Wasserdampf wird, so werden nur 14 Prozent der benötigten Energie als sensible Wärme aber 76 Prozent als latente Wärme gespeichert.
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Glossar
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Energie speichern und transportieren

Energieträger sind die Medien, in denen Energie gespeichert werden kann. In der Technik hat das Speichern von Energie den Zweck, Energie abrufbar zu halten und sie gegebenenfalls transportieren zu können. Elektrische Energie etwa kann man in Batterien oder Akkus (chemische Energie) speichern. Die elektrische Energie lässt sich für den Betrieb eines Handys oder Walkman später überall einsetzen.

Elektrische Energie kann man aber auch als Lageenergie speichern. So verfügen Pumpspeicherkraftwerke (Abb. 6) über ein oberes und ein unteres Staubecken. Bei geringer Stromnachfrage wird das Wasser mit elektrischer Energie gegen die Kraft der Erdanziehung in den höher gelegenen Speichersee gepumpt. Wird dann wieder mehr elektrische Energie benötigt, kann das im oberen Stausee gespeicherte Wasser zum Antrieb der Kraftwerksturbinen genutzt werden, um wieder Strom zu gewinnen. Wärmespeicher sind aus dem Alltag bekannt (Abb. 7). Das Speichermedium ist hier in der Regel Wasser. Anfallende Wärme, zum Beispiel von einer Solaranlage, wird gespeichert, damit auch dann warmes Wasser zum Duschen vorhanden ist, wenn die Sonne mal nicht scheint.

Für das thermische Speichern kommen Flüssigkeiten (oft Wasser) oder Feststoffe (Gestein) als Medium infrage. Eine Wärmedämmung verhindert das rasche Abkühlen des Speichermediums. Ein Alternative zur „fühlbaren“ (sensiblen) Wärmespeicherung, bei der sich die Wärmespeicherung in einer Temperaturerhöhung des Speichermediums bemerkbar macht, sind so genannte Latentwärmespeicher. Hier wird der Phasenübergang eines Stoffes, z. B. von fest nach flüssig genutzt, um Wärme zu speichern. Das Speichermaterial (z. B. Paraffin) beginnt beim Erreichen der Temperatur des Phasenübergangs zu schmelzen und erhöht dann, trotz weiterer Einspeicherung von Wärme, seine Temperatur nicht, bis das komplette Material geschmolzen ist. Der Vorteil von Latentwärmespeichern: Es kann etwa doppelt so viel Energie im gleichen Volumen Speichermedium gespeichert werden wie in einem sensiblen Wärmespeicher. Deswegen spricht man von der höheren „Energiedichte“ des Latentwärmespeichers.

Man kann sich die Wärmespeicherfähigkeit am Beispiel von Wasser leicht vor Augen führen: Um Eis von 0°C zu Wasser von 0°C zu schmelzen, braucht man in etwa so viel Energie, wie um Wasser von 0°C auf 80°C zu erhitzen. Noch mehr Energie wird für den Phasenübergang Wasser zu Wasserdampf benötigt. Hier braucht man die 5,4-fache Menge der Energie, die nötig ist, um Wasser von 0°C auf 100°C zu erhitzen (Abb. 8).

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