Pumpspeicherkraftwerke
Pumpspeicherkraftwerke werden häufig großtechnisch eingesetzt. Es ist die Speicherungstechnik, die sich bislang am besten bewährt hat. Dabei wird Wasser aus einem Unterbecken in ein Oberbecken gepumpt und dort gespeichert. Bei Bedarf wird das Wasser über eine Turbine abgelassen und ein Generator kann die potenzielle Energie des Wassers in elektrische Energie für Strom umwandeln. Um die Kosten der Anlage zu senken und gleichzeitig den Wirkungsgrad zu steigern, können Pumpe und Turbine zu einem Maschinensatz kombiniert werden.
Vorteile
- hoher Wirkungsgrad von 70 bis 80 Prozent
- vergleichsweise hohe Speicherkapazität
- flexibel zu steuern und schnell einzusetzen
Nachteile
- starker Eingriff ins Ökosystem
- nur noch wenige geeignete Standorte in Deutschland
Druckluftspeicher
Bei Druckluftspeichern wird verdichtete Luft in geeigneten Behältern oder stoffdichten Hohlräumen, wie beispielsweise Drucklufttanks und Unterwasserballons eingeschlossen. Darin wird über sogenannte Verdichter komprimierte Luft eingebracht. Zur Energiegewinnung muss die Druckluft durch Turbinen, die Generatoren antreiben, entspannt werden. Auch hier wird mechanische Energie in elektrische umgewandelt.
Vorteile
- guter Windenergiespeicher
- schnelle Verfügbarkeit und keine Notwendigkeit von Stromversorgung zum Hochfahren
Nachteile
- verbraucht mehr Strom als er generiert
- an bestimmte Standortvoraussetzungen gebunden
- benötigt Erdgas
Schwungradspeicher / Schwungmassespeicher
Durch Elektromotoren angetriebene Schwungräder speichern überschüssige elektrische Energie als Rotationsenergie (Bewegungs-, kinetische Energie). Um die gespeicherte Energie wieder nutzbar zu machen, wandelt ein Generator die Rotationsenergie wieder in elektrische Energie um. Ein sogenannter Frequenzumtrichter passt die elektrische Spannung an die Netzfrequenz an. Desto höher die Drehzahl des Schwungrades ist, desto mehr Energie kann gespeichert werden
Vorteile
- extrem hoher Wirkungsgrad (95%)
- Abgabe der Energie in kürzester Zeit
Nachteile
- hohe Ruheverluste von etwa 20% pro Stunde
- bedarf aufwendiger Kühlung