Chemisches Energiespeicherdesign
Energiespeicher sind ein zentrales Element für das Gelingen der Energiewende. Sie ermöglichen die (partielle) Entkopplung von Energieproduktion und Energieverbrauch, indem sie überschüssige Energie speichern und bei Bedarf wieder abgeben können. Heutzutage werden Energiespeicher insbesondere im Bereich Mobilität und Wärmeversorgung eingesetzt, doch
Was ist ein elektrochemischer Energiespeicher?
sind elektrochemische Energiespeicher, in denen die Zellreaktion kontinuierlich ablaufen kann, beispielsweise Brennstoffzellen und Redox-Flow-Batterien. Elektrostatische und induktive Speicher nutzen die Energie elektrischer oder magnetischer Felder zur Speicherung.
Welche Arten von Energiespeichern gibt es?
Die meisten dieser Speicher werden heute in Pkw eingesetzt, teils aber nur in Prototypen oder in speziellen Anwendungen, beispielsweise im Rennsport. Tab. 6.1 Klassifizierung von technischen Energiespeichern Thermische Latentwärmespeicher speichern Energie durch Phasenumwandlung eines Stoffes, also durch Schmelzen oder Gefrieren.
Was ist ein thermochemischer Speicher?
Thermochemische Speicher nutzen die Reaktionsenergie einer reversiblen chemischen Reaktion, die in einer Richtung Wärme aufnimmt und in der anderen abgibt, zum Beispiel die Hydratisierung von Kalziumchlorid (CaCl). Für die Anwendung in hybriden und elektrischen Fahrzeugen kommen vor allem elektrochemische Speicher infrage.
Was ist die volumetrische Energiedichte?
Volumenbedarf zur Unterbringung des Energiespeichers im Fahrzeug. Gemeinsam mit der gravimetrischen Energiedichte ist auch die volumetrische Energiedichte entscheidend für die Autonomie und mögliche Reichweite von rein elektrischen Fahrzeugen. in W/kg Wichtig für Start/Stopp-, Beschleunigungs- und Rekuperationsvorgänge. in W/l
Welche Arten von Speicher gibt es?
Auch hierfür gibt es Anwendungen im Fahrzeugbereich. Beispiele dazu folgen ebenfalls weiter unten. Statische, pneumatische und hydraulische Speicher nutzen die Kompression eines Mediums, beispielsweise Federn, Luft oder Flüssigkeiten, zur Speicherung von Energie.
Was ist der Unterschied zwischen einem Batteriespeicher und einem brennstoffzellenspeicher?
Der Wasserstoff wird nicht vollständig verbrannt. Die Reste werden abgeschieden und der Zelle mittels einer Pumpe erneut zugeführt. Da die Spannung des Brennstoffzellensystems stark lastabhängig ist, kann anders als bei einem Batteriespeicher nicht auf einen stabilisierenden DC/DC-Wandler verzichtet werden.
