Skip to main content
main-content
Top

Hint

Swipe to navigate through the chapters of this book

2014 | OriginalPaper | Chapter

12. Vergleich der Speichersysteme

Authors: Michael Sterner, Ingo Stadler

Published in: Energiespeicher - Bedarf, Technologien, Integration

Publisher: Springer Berlin Heidelberg

share
SHARE

Übersicht

Energiespeicher können vielfältig klassifiziert werden (s. ▶ Kap. 1 und 2). Sie existieren in einer Vielzahl verschiedener Technologien in unterschiedlichsten Anwendungsgebieten und Entwicklungsstadien (s. ▶ Kap. 3–5). Dieses Kapitel stellt die verschiedenen Möglichkeiten zur Energiespeicherung gegenüber und vergleicht sie nach folgenden Aspekten:
  • Speicherkapazität
  • Ausspeicherzeit
  • Energiedichte
  • Anwendungsfelder und Einsatzgebiete
  • Investitionskosten
  • Wirkungsgrad und Zyklenfestigkeit
  • Marktreife und technologische Verfügbarkeit
Damit wird ein vereinfachter Überblick über Speichersysteme gegeben und ein Vergleich im Rahmen der Möglichkeiten gezogen.
Literature
1.
go back to reference Antrekowitsch H (2013) Wasserstoff. Rahmenbedingungen, Stand der Technik, Potential, Montanuniversität Leoben, Leoben Antrekowitsch H (2013) Wasserstoff. Rahmenbedingungen, Stand der Technik, Potential, Montanuniversität Leoben, Leoben
2.
go back to reference Bieber M (2011) Compressed Air Energy Storage. VDI Wissensforum Energiespeicher, General Electric, Düsseldorf, München Bieber M (2011) Compressed Air Energy Storage. VDI Wissensforum Energiespeicher, General Electric, Düsseldorf, München
3.
go back to reference Bieber M, Marquardt R, Moser P (2010) The ADELE Project – Development of an Adiabatic CAES Plant Towards Marketability. 5th International Renewable Energy Storage Conference, General Electric, Bonn, München Bieber M, Marquardt R, Moser P (2010) The ADELE Project – Development of an Adiabatic CAES Plant Towards Marketability. 5th International Renewable Energy Storage Conference, General Electric, Bonn, München
4.
go back to reference Braess H (2011) Vieweg Handbuch Kraftfahrzeugtechnik, 6., aktualisierte und erw. Aufl. ATZ-MTZ Fachbuch. Vieweg & Teubner, Wiesbaden Braess H (2011) Vieweg Handbuch Kraftfahrzeugtechnik, 6., aktualisierte und erw. Aufl. ATZ-MTZ Fachbuch. Vieweg & Teubner, Wiesbaden
5.
go back to reference Brody R (2012) Isothermal CAES: Fuel-Free, Site-Flexible Compressed Air Energy Storage for Renewables Integration and T & D Substitution. VDI Wissensforum Stationäre Speichermöglichkeiten, SustainX, Düsseldorf Brody R (2012) Isothermal CAES: Fuel-Free, Site-Flexible Compressed Air Energy Storage for Renewables Integration and T & D Substitution. VDI Wissensforum Stationäre Speichermöglichkeiten, SustainX, Düsseldorf
6.
go back to reference Buffa F, Kemble S, Manfrida G et al (2013) Exergy and exergoeconomic model of a ground-based CAES plant for peak-load energy production. Energies 6(3):1050–1067. doi:10.3390/en6021050 Buffa F, Kemble S, Manfrida G et al (2013) Exergy and exergoeconomic model of a ground-based CAES plant for peak-load energy production. Energies 6(3):1050–1067. doi:10.3390/en6021050
7.
go back to reference Burg P von (1998) Moderne Schwungmassenspeicher – eine alte Technik in neuem Aufschwung, VDI Tagung, Gelsenkirchen Burg P von (1998) Moderne Schwungmassenspeicher – eine alte Technik in neuem Aufschwung, VDI Tagung, Gelsenkirchen
8.
go back to reference Chen H, Cong TN, Yan W et al (2009) Progress in electrical energy storage system: a critical review. Prog Nat Sci 19(3):291–312 CrossRef Chen H, Cong TN, Yan W et al (2009) Progress in electrical energy storage system: a critical review. Prog Nat Sci 19(3):291–312 CrossRef
9.
go back to reference Crotogino F, Donadei S (2011) Zukünftige Nutzung von Gaskavernen und Umwandlung gasförmiger Medien in elektrische Energie. VDI Wissensforum Energiespeicher, KBB Underground Technologies, Düsseldorf, Hannover Crotogino F, Donadei S (2011) Zukünftige Nutzung von Gaskavernen und Umwandlung gasförmiger Medien in elektrische Energie. VDI Wissensforum Energiespeicher, KBB Underground Technologies, Düsseldorf, Hannover
10.
go back to reference Doetsch C, Budt M, Wolf D et al (2012) Adiabates Niedertemperatur-Druckluftspeicherkraftwerk zur Unterstützung der Netzintegration von Windenergie. Projektbericht, Fraunhofer Umsicht, Oberhausen Doetsch C, Budt M, Wolf D et al (2012) Adiabates Niedertemperatur-Druckluftspeicherkraftwerk zur Unterstützung der Netzintegration von Windenergie. Projektbericht, Fraunhofer Umsicht, Oberhausen
11.
go back to reference Eurosolar (Hg.) (2012) Electrical energy storage technologies and the built environment. 7th international renewable energy storage conference (IRES 2012) Eurosolar (Hg.) (2012) Electrical energy storage technologies and the built environment. 7th international renewable energy storage conference (IRES 2012)
12.
go back to reference Ewert M (2011) Flexibilität durch Wärmespeicherung in konzentrierenden Solarkraftwerken. egeb Forum Energie, E.ON Technology & Innovation, Düsseldorf Ewert M (2011) Flexibilität durch Wärmespeicherung in konzentrierenden Solarkraftwerken. egeb Forum Energie, E.ON Technology & Innovation, Düsseldorf
13.
go back to reference Fay P (2011) BHKW-Check, Energiereferat Frankfurt am Main, Frankfurt a. M Fay P (2011) BHKW-Check, Energiereferat Frankfurt am Main, Frankfurt a. M
14.
go back to reference Feddeck P (2001) Thermochemische Speicher, BINE, Eggenstein-Leopoldshafen Feddeck P (2001) Thermochemische Speicher, BINE, Eggenstein-Leopoldshafen
15.
go back to reference FNR (2013) Basisdaten Bioenergie Deutschland. Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR), Gülzow-Prüzen FNR (2013) Basisdaten Bioenergie Deutschland. Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR), Gülzow-Prüzen
16.
go back to reference Freund S (2012) Entwicklung von adiabaten Druckluftspeicherkraftwerken. In: VDI Wissensforum Stationäre Speichermöglichkeiten für erneuerbare Energien Freund S (2012) Entwicklung von adiabaten Druckluftspeicherkraftwerken. In: VDI Wissensforum Stationäre Speichermöglichkeiten für erneuerbare Energien
17.
go back to reference Fuchs G, Lunz B, Leuthold M, Sauer D (2012) Technologischer Überblick zur Speicherung von Elektrizität. Überblick zum Potential und zu Perspektiven des Einsatzes elektrischer Speichertechnologien. Im Auftrag der Smart Energy for Europe Platform GmbH (SEFEP), Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe (ISEA), RWTH Aachen, Aachen Fuchs G, Lunz B, Leuthold M, Sauer D (2012) Technologischer Überblick zur Speicherung von Elektrizität. Überblick zum Potential und zu Perspektiven des Einsatzes elektrischer Speichertechnologien. Im Auftrag der Smart Energy for Europe Platform GmbH (SEFEP), Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe (ISEA), RWTH Aachen, Aachen
18.
go back to reference Geitmann S (2012) Alternative Kraftstoffe. Erdgas & Flüssiggas – Biodiesel & Pflanzenöl – Wasserstoff & Strom – Womit fahre ich am besten? GRIN Verlag GmbH, München Geitmann S (2012) Alternative Kraftstoffe. Erdgas & Flüssiggas – Biodiesel & Pflanzenöl – Wasserstoff & Strom – Womit fahre ich am besten? GRIN Verlag GmbH, München
19.
go back to reference Geitmann S (2012) Energiewende 3.0. Mit Wasserstoff und Brennstoffzellen; Sachbuch, 3., komplett überarb. und aktualisierte Aufl. Hydrogeit-Verl, Oberkrämer Geitmann S (2012) Energiewende 3.0. Mit Wasserstoff und Brennstoffzellen; Sachbuch, 3., komplett überarb. und aktualisierte Aufl. Hydrogeit-Verl, Oberkrämer
20.
go back to reference Giesecke J, Mosonyi E, Heimerl S (2009) Wasserkraftanlagen. Planung, Bau und Betrieb, 5., aktualisierte und erw. Aufl. Springer, Heidelberg Giesecke J, Mosonyi E, Heimerl S (2009) Wasserkraftanlagen. Planung, Bau und Betrieb, 5., aktualisierte und erw. Aufl. Springer, Heidelberg
21.
go back to reference Graf F, Bajohr S (2011) Erzeugung von SNG aus ligninreicher Biomasse. energie | wasser-praxis 4(2009):10–16 Graf F, Bajohr S (2011) Erzeugung von SNG aus ligninreicher Biomasse. energie | wasser-praxis 4(2009):10–16
22.
go back to reference Graß C (2012) Dezentrale Erzeugung von Biodiesel. Möglichkeiten, Wirtschaftlichkeit, Qualitätssicherung. Fachtangung Biokraftstoffe für die Landwirtschaft, Berlin Graß C (2012) Dezentrale Erzeugung von Biodiesel. Möglichkeiten, Wirtschaftlichkeit, Qualitätssicherung. Fachtangung Biokraftstoffe für die Landwirtschaft, Berlin
23.
go back to reference Hauer A, Hiebler S, Reuß M (2013) Wärmespeicher, 5., vollst. überarb. Aufl. BINE-Fachbuch. Fraunhofer IRB Verl, Stuttgart Hauer A, Hiebler S, Reuß M (2013) Wärmespeicher, 5., vollst. überarb. Aufl. BINE-Fachbuch. Fraunhofer IRB Verl, Stuttgart
24.
go back to reference Hauer A, Specht M, Sterner M (2010) Energiespeicher – Steigerung der Energieeffizienz und Integration erneuerbarer Energien. In: FVEE Themen 2010 Forschen für das Zeitalter der erneuerbaren Energien, pp 110–114 Hauer A, Specht M, Sterner M (2010) Energiespeicher – Steigerung der Energieeffizienz und Integration erneuerbarer Energien. In: FVEE Themen 2010 Forschen für das Zeitalter der erneuerbaren Energien, pp 110–114
25.
go back to reference Höflich B, Kreutzkamp P, Peinl H et al (2012) Analyse der Notwendigkeit des Ausbaus von Pumpspeicherwerken und anderen Stromspeichern zur Integration der erneuerbaren Energien, Deutsche Energie-Agentur (dena), Berlin Höflich B, Kreutzkamp P, Peinl H et al (2012) Analyse der Notwendigkeit des Ausbaus von Pumpspeicherwerken und anderen Stromspeichern zur Integration der erneuerbaren Energien, Deutsche Energie-Agentur (dena), Berlin
26.
go back to reference H-Tec Systems (2013) Wasserstoff-Erzeugung mit PEM-Elektrolyse, Lübeck H-Tec Systems (2013) Wasserstoff-Erzeugung mit PEM-Elektrolyse, Lübeck
27.
go back to reference International Electrotechnical Comission (IEC) (2011) Electrical Energy Storage. White Paper, International Electrotechnical Comission (IEC), Genf International Electrotechnical Comission (IEC) (2011) Electrical Energy Storage. White Paper, International Electrotechnical Comission (IEC), Genf
28.
go back to reference Klell M (2005) Wasserstoff. Allgemeines – Erzeugung – Verteilung – Speicherung – Anwendung, Graz Klell M (2005) Wasserstoff. Allgemeines – Erzeugung – Verteilung – Speicherung – Anwendung, Graz
29.
go back to reference Kötz R (2002) Doppelschichtkondensatoren. Technik, Kosten, Perspektiven. In: Siebentes Kasseler Symposium Energie-Systemtechnik, pp 138–149 Kötz R (2002) Doppelschichtkondensatoren. Technik, Kosten, Perspektiven. In: Siebentes Kasseler Symposium Energie-Systemtechnik, pp 138–149
30.
go back to reference Krassowski J (2012) Power-to-Gas-Technlogien als Baustein in einem regenerativen Energiesystem. Ansätze zur Systemintegration. Das Energieversorgungskonzept für die Hansestadt Stendal als strategischer Modellansatz, Fraunhofer Umsicht, Oberhausen Krassowski J (2012) Power-to-Gas-Technlogien als Baustein in einem regenerativen Energiesystem. Ansätze zur Systemintegration. Das Energieversorgungskonzept für die Hansestadt Stendal als strategischer Modellansatz, Fraunhofer Umsicht, Oberhausen
31.
go back to reference Kruck C (2008) Integration einer Stromerzeugung aus Windenergie und Speichersystemen unter besonderer Berücksichtigung von Druckluft-Speicherkraftwerken. Dissertation. Betreuer Voß, A. Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung, Universität Stuttgart Kruck C (2008) Integration einer Stromerzeugung aus Windenergie und Speichersystemen unter besonderer Berücksichtigung von Druckluft-Speicherkraftwerken. Dissertation. Betreuer Voß, A. Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung, Universität Stuttgart
33.
go back to reference Laubach J, Wülbeck H (2003) Die Wettbewerbsfähigkeit von großen Laufwasserkraftwerken im liberalisierten deutschen Strommarkt. Endbericht (Langfassung), Fichtner, Stuttgart Laubach J, Wülbeck H (2003) Die Wettbewerbsfähigkeit von großen Laufwasserkraftwerken im liberalisierten deutschen Strommarkt. Endbericht (Langfassung), Fichtner, Stuttgart
34.
go back to reference Leonhard W, Buenger U, Crotogino F et al (2008) Energiespeicher in Stromversorgungssystemen mit hohem Anteil erneuerbarer Energieträger. Bedeutung, Stand der Technik, Handlungsbedarf, Energietechnische Gesellschaft. VDE, Frankfurt a. M Leonhard W, Buenger U, Crotogino F et al (2008) Energiespeicher in Stromversorgungssystemen mit hohem Anteil erneuerbarer Energieträger. Bedeutung, Stand der Technik, Handlungsbedarf, Energietechnische Gesellschaft. VDE, Frankfurt a. M
35.
go back to reference Mahnke E, Mühlenhoff J (2012) Strom Speichern. Renews Special. Ausgabe 57, Agentur für Erneuerbare Energien e. V., Berlin Mahnke E, Mühlenhoff J (2012) Strom Speichern. Renews Special. Ausgabe 57, Agentur für Erneuerbare Energien e. V., Berlin
36.
go back to reference Mankins JC (1995) Technology readiness levels. A white paper, advanced concepts office of space access and technology, NASA, Washington, DC Mankins JC (1995) Technology readiness levels. A white paper, advanced concepts office of space access and technology, NASA, Washington, DC
37.
go back to reference Mauch W, Mezger T, Staudacher T (2009) Anforderungen an elektrische Energiespeicher. Stationärer und mobiler Einsatz, FFE, München Mauch W, Mezger T, Staudacher T (2009) Anforderungen an elektrische Energiespeicher. Stationärer und mobiler Einsatz, FFE, München
38.
go back to reference Neuhoff M (2013) Energiespeicher/ Energiebereitstellung für Elektrofahrzeuge – Alternativen zur Lithium-Ionen Batterie und deren Fertigung. Fertigungsautomatisierung und Montage, Universität Siegen, Siegen Neuhoff M (2013) Energiespeicher/ Energiebereitstellung für Elektrofahrzeuge – Alternativen zur Lithium-Ionen Batterie und deren Fertigung. Fertigungsautomatisierung und Montage, Universität Siegen, Siegen
39.
go back to reference Pehnt M, Höpfner U (2009) Wasserstoff- und Stromspeicher in einem Energiesystem mit hohen Anteilen erneuerbarer Energien. Analyse der kurz- und mittelfristigen Perspektive. Kurzgutachten, IFEU Institut für Energie- und Umweltforschung, Heidelberg Pehnt M, Höpfner U (2009) Wasserstoff- und Stromspeicher in einem Energiesystem mit hohen Anteilen erneuerbarer Energien. Analyse der kurz- und mittelfristigen Perspektive. Kurzgutachten, IFEU Institut für Energie- und Umweltforschung, Heidelberg
40.
go back to reference Sauer D (2010) Energiespeicher für ein stabiles Stromnetz. In: 14. Fachkongress Zukunftsenergien, Aachen Sauer D (2010) Energiespeicher für ein stabiles Stromnetz. In: 14. Fachkongress Zukunftsenergien, Aachen
41.
go back to reference Schnumberger W, Janßen H, Wittstadt U (2004) Wasserspaltung mit Strom und Wärme. Jahrestagung des Forschungsverbunds Sonnenenergie. FVS Themen, DLR; FZJ; Fraunhofer ISE, Berlin Schnumberger W, Janßen H, Wittstadt U (2004) Wasserspaltung mit Strom und Wärme. Jahrestagung des Forschungsverbunds Sonnenenergie. FVS Themen, DLR; FZJ; Fraunhofer ISE, Berlin
42.
go back to reference Smolinka T, Günther M, Garche J (2011) Stand und Entwicklungspotential der Wasserelektrolyse zur Herstellung von Wasserstoff aus regenerativen Energien. Kurzfassung des Abschlussberichtes NOW-Studie, Freiburg im Breisgau Smolinka T, Günther M, Garche J (2011) Stand und Entwicklungspotential der Wasserelektrolyse zur Herstellung von Wasserstoff aus regenerativen Energien. Kurzfassung des Abschlussberichtes NOW-Studie, Freiburg im Breisgau
43.
go back to reference Sterner M (2009) Bioenergy and renewable power methane in integrated 100 % renewable energy systems. Limiting global warming by transforming energy systems. Renewable Energies and Energy Efficiency, Bd. 14. Kassel University Press, Kassel Sterner M (2009) Bioenergy and renewable power methane in integrated 100 % renewable energy systems. Limiting global warming by transforming energy systems. Renewable Energies and Energy Efficiency, Bd. 14. Kassel University Press, Kassel
45.
go back to reference Sterner M, Jentsch M (2011) Energiewirtschaftliche und ökologische Bewertung eines Windgas-Angebotes. Gutachten für Greenpeace Energy, Fraunhofer IWES, Kassel Sterner M, Jentsch M (2011) Energiewirtschaftliche und ökologische Bewertung eines Windgas-Angebotes. Gutachten für Greenpeace Energy, Fraunhofer IWES, Kassel
46.
go back to reference Stöver B, Rehfeldt S, Alekseev A et al (2013) Process engineering and thermodynamic evaluation of concepts for liquid air energy storage. Liquid air energy storage (LAES): a flexible and widely applicable medium-therm large-scale energy storage concept, Linde AG Europe GmbH, München Stöver B, Rehfeldt S, Alekseev A et al (2013) Process engineering and thermodynamic evaluation of concepts for liquid air energy storage. Liquid air energy storage (LAES): a flexible and widely applicable medium-therm large-scale energy storage concept, Linde AG Europe GmbH, München
47.
go back to reference Strauch N (2013) Einsatz von Energiespeicher-Technologien in Inselsystemen mit hohem Anteil erneuerbarer Energien. Berichte aus der Energietechnik. Shaker, Aachen Strauch N (2013) Einsatz von Energiespeicher-Technologien in Inselsystemen mit hohem Anteil erneuerbarer Energien. Berichte aus der Energietechnik. Shaker, Aachen
48.
go back to reference Tiedemann A, Srikandam C, Kreutzkamp P et al (2008) Untersuchung der elektrizitätswirtschaftlichen und energiepolitischen Auswirkungen der Erhebung von Netznutzungsentgelten für den Speicherstrombezug von Pumpspeicherwerken. Kurz: NNE-Pumpspeicher, Deutsche Energie-Agentur, Berlin Tiedemann A, Srikandam C, Kreutzkamp P et al (2008) Untersuchung der elektrizitätswirtschaftlichen und energiepolitischen Auswirkungen der Erhebung von Netznutzungsentgelten für den Speicherstrombezug von Pumpspeicherwerken. Kurz: NNE-Pumpspeicher, Deutsche Energie-Agentur, Berlin
49.
go back to reference VDE ETG (2012) Energiespeicher für die Energiewende, Energietechnische Gesellschaft im VDE, Frankfurt am Main VDE ETG (2012) Energiespeicher für die Energiewende, Energietechnische Gesellschaft im VDE, Frankfurt am Main
51.
go back to reference Wenske M (2011) Stand und neue Entwicklungen bei der Elektrolyse. DBI-Fachforum Energiespeicherkonzepte und Wasserstoff, ENERTRAG AG Wenske M (2011) Stand und neue Entwicklungen bei der Elektrolyse. DBI-Fachforum Energiespeicherkonzepte und Wasserstoff, ENERTRAG AG
52.
go back to reference Wolf D (2011) Methods for design and application of adiabatic compressed air energy. Dissertation. Fraunhofer Umsicht, Ruhr-Universität Bochum Wolf D (2011) Methods for design and application of adiabatic compressed air energy. Dissertation. Fraunhofer Umsicht, Ruhr-Universität Bochum
Metadata
Title
Vergleich der Speichersysteme
Authors
Michael Sterner
Ingo Stadler
Copyright Year
2014
Publisher
Springer Berlin Heidelberg
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-642-37380-0_12