Karlsruhe-Insider: Sand als Energiespeicher?
Solarenergie und Wind als Energiequellen sind weit verbreitet. Sie gelten als die zukunftsweisende Alternative für herkömmliche Stromquellen.
Doch was tun, wenn es windstill ist und die Sonne nicht scheint? Jetzt wollen Forscher den Zugang zu einer weiteren Energiequelle gefunden haben: Heißen Sand. Dieser soll dazu genutzt werden, um Batterien zu speisen.
Diese Form der Energiespeicherung ist neu und könnte eine Ergänzung für Solar- und Windanlagen darstellen.
Die Energiebranche befindet sich in einem Wandel, denn zu Schutz der Erde und unserer Umwelt, müssen bestimmte Maßnahmen getroffen werden. Dazu gehört auch, dass der Ausstoß von Treibhausgasen stark reduziert werden muss. Allgemein ist das Ziel die Erderwärmung drastisch zu senken.
Die Energiebranche bezeichnet dies als „Dekarbonisierung“. Denn es sollen hierfür Energiequellen eingesetzt werden, welche möglichst kohlenstoffarm sind. So kommt der Strom nicht aus dem Kohlekraftwerk sondern aus Wind und Sonne. Damit konnte bereits ein großer Teilerfolg erzielt werde. Das Problem sind allerdings sonnenarme Monate und windstille. Dann kann keine Energie gewonnen werden.
Speicher für Energie sind wertvolle Ergänzungen
Damit die gewonnene Energie zur Verfügung steht, wird diese in Energiespeicher eingespeist. Sie sind eine Art Vorratskammer. Vor allem im Bereich der erneuerbaren Energien spielen sie eine gewichtige Rolle. So kann auf diesen Speicher zurückgegriffen werden, wenn es einmal eine Periode gibt, die wenig neuen Strom durch Solar- und Windkraft bietet.
Um die Energie zu speichern werden üblicherweise Batterien eingesetzt. Vorrangig waren dies Blei-Säure-Batterien, während diese langsam von Lithium-Ionen-Batterien abgelöst werden. Grund dafür ist, dass diese Batterien einen Gesamtwirkungsgrad von bis zu 85 Prozent haben können. Leider sind sie auch mit hohen Kosten verbunden, die erst in den nächsten Jahren reduziert werden könnten.
In Sachen Ökologie und sozioökonomischen Auswirkungen sind Lithium-Ionen-Batterien stark umstritten. Dies bezieht sich auf die Herstellung der Batterien, beziehungsweise maßgeblich auf deren Rohstoffgewinnung.
In den USA haben Forscher nun eine Idee ausgearbeitet, anhand der ein Energiespeicher aus Sand entstehen kann. Das Prinzip ist recht einfach. Der Sand wird in große Silos gefüllt. Das Projekt trägt den Namen „ENDURIGN“ und soll eine günstige und verlässliche sowie skalierbare Lösung darstellen. Im Endeffekt soll damit elektrisch beheizter Sand genutzt werden, der zudem sogar speicherbar ist und damit die Möglichkeit bieten kann, Strom per Knopfdruck zu liefern.
Der Sand-Akku wird mit Überschuss gespeist
Gefüllt wird das Sand-System mit Energie, die als Überschuss bei der Gewinnung durch Solar und Windanlagen übrig bleibt. Kann also eine Solaranlage mehr Energie produziere, als das System selbst speichern kann, so kann die Energie an das „Sand-Silo“ geleitet werden und wird dort gespeichert. Dann steht diese Energie auf Abruf zur Verfügung. Verwendet wird hierfür Quarzsand der auf 1200 Grad Celsius erhitzt wird. Die Silos bestehen aus isoliertem Beton. Bei ersten Forschungen gelang es den Wissenschaftlern beim „Prototypen“ diesen auf bis zu 26.000 Megawattstunden auszulegen. Der Clou: Wird mehr oder weniger Kapazität benötigt, könne diese sogar einfach entsprechend skaliert werden.
