Kieselsteine als Speicher für Öko-Energie

Das Prinzip klingt nicht nur einfach, es ist es auch – ein Energiespeicher aus Kieselsteinen. Das von US-Ingenieuren entwickelte System kann nicht nur größere Energiemengen über längere Zeit speichern, sondern ist auch kostengünstig. Seine erhebliche Bedeutung erhält die neue Technologie aus der Tatsache, dass Erneuerbare Energien nicht ohne Speicher auskommen. Schließlich scheint die Sonne nicht rund um die Uhr, der Wind bläst nicht immer gleich stark und auch bei Wasserläufen kommt es zu Schwankungen.

Bei der neuen Form der Zwischenspeicherung handelt es sich um ein „elektrisch geladenes, thermisches Energiespeichersystem“, das Energie dann wieder abgibt, wenn sie benötigt wird. Ein Laie würde es eventuell auch als einen Haufen Kieselsteine bezeichnen, was natürlich auch seine relativ geringen Kosten erklärt. Die Steine befinden sich in einem geschlossenen Zylinder, der mit Luft erhitzt oder gekühlt werden kann. Überschüssiger Öko-Strom erwärmt die Luft, die ihre Wärme wiederum an die Kieselsteine abgibt.

Benötigt man die gespeicherte Energie wieder, strömt kalte Luft durch das System, die sich erhitzt. Sie kann dann direkt genutzt werden oder Wasserdampf erzeugen, mit dem eine Turbine angetrieben und Strom erzeugt werden kann. Die physikalischen Eigenschaft des Materials sind sehr geeignet. „Die Steine haben eine so große Oberfläche, dass man im Grunde durch einen großen Schwamm bläst. Das ist eine große Fläche für die Wärmeübertragung“, erklärt Nathan Schroeder vom Entwicklerteam.

Einen funktionierenden Prototyp gibt es auch bereits. Laut Entwicklerteam aus dem US-Bundesstaat New Mexico besitzt die Anlage eine Speicherkapazität von 100 Kilowattstunden. In der Anlage konnten die Wissenschaftler 500 Grad Celsius heiße Luft 20 Stunden konstant zwischenlagern. „Da es sich um einen Hochtemperaturprozess handelt, schaffen wir ein effizienteres System als bei der Stromspeicherung mit Lithium-Ionen-Batterien - und das zu viel geringeren Kosten“, so Schroeder.

Zusätzliche Vorteile: Die Kieselsteine sind weltweit nahezu überall ausreichend vorhanden. Außerdem wird der Speicher mit zunehmender Größe effizienter, da sich das Verhältnis von Oberfläche zum Volumen verringert. Dadurch geht weniger Wärme verloren. Das Team plant jetzt, den Speicher für den Massenmarkt vorzubereiten.