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2014 | OriginalPaper | Buchkapitel

6. Elektrische Energiespeicher

verfasst von : Michael Sterner, Ingo Stadler

Erschienen in: Energiespeicher - Bedarf, Technologien, Integration

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

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Übersicht

Die Technologien der Energiespeicherung zeichnen sich durch eine sehr große Vielfalt aus. Sie bilden den dritten Teil dieses Buches und betreffen die Grundlagen der Physik, der Chemie, des Maschinenbaus und der Elektrotechnik. Die Anfänge der Energiespeicherung liegen eher in der Biologie, heute als „chemische Energiespeicherung“ bezeichnet. Solarenergie war in Form von chemischen Bindungen in Kohlenwasserstoffen gespeichert, die bei ihrer Verbrennung Energie freigeben. Das fossile Potenzial chemischer Energiespeicher geht jedoch zur Neige und das nachhaltige Potenzial an Biomasse ist begrenzt (s. ▶ Kap. 1 und 2).
Für die Vollendung der Energiewende wird Strom ein bedeutender Primärenergieträger werden. Die tragenden Säulen werden Wind- und Solarenergie sein. Dies geht deutlich aus den Szenarien zur Ermittlung des Speicherbedarfs hervor (▶ Kap. 3–5). Da diese Quellen am ökonomischsten über die Stromerzeugung zu nutzen sind, ist ihre direkte Speicherung in Form von elektrischer Energie naheliegend.
Im vorliegenden Kapitel wird auf die direkte elektrische Energiespeicherung in Kondensatoren und in Spulen eingegangen. Für beide Fälle werden die physikalischen und elektrotechnischen Grundlagen erörtert, Kennwerte abgeleitet und ihre Funktionsweisen und Einsatzgebiete beschrieben.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat Atkins PW (2007) Physikalische Chemie, 4., vollst. überarb. Aufl. VCH, Weinheim Atkins PW (2007) Physikalische Chemie, 4., vollst. überarb. Aufl. VCH, Weinheim
2.
Zurück zum Zitat Bombardier Transportation (2009) EcoActive Technologies. MITRAC Energy Saver, Bombardier Transportation, Zürich Bombardier Transportation (2009) EcoActive Technologies. MITRAC Energy Saver, Bombardier Transportation, Zürich
3.
Zurück zum Zitat Buckel W (1994) Supraleitung. Grundlagen und Anwendungen, 5. überarb. und erg. Aufl. VCH, Weinheim Buckel W (1994) Supraleitung. Grundlagen und Anwendungen, 5. überarb. und erg. Aufl. VCH, Weinheim
4.
Zurück zum Zitat Deutsches Institut für Normung e.V. (2007) Elektrische Doppelschichtfestkondensatoren zur Verwendung in Geräten der Elektronik – Teil 2(DIN EN 62391-2) Deutsches Institut für Normung e.V. (2007) Elektrische Doppelschichtfestkondensatoren zur Verwendung in Geräten der Elektronik – Teil 2(DIN EN 62391-2)
6.
Zurück zum Zitat Führer A, Heidemann K, Nerreter W (2011) Grundgebiete der Elektrotechnik 2. Zeitabhängige Vorgänge, 9., aktualisierte Aufl. Grundgebiete der Elektrotechnik,/Arnold Führer; Klaus Heidemann; Wolfgang Nerreter ; Bd. 2. Hanser, München Führer A, Heidemann K, Nerreter W (2011) Grundgebiete der Elektrotechnik 2. Zeitabhängige Vorgänge, 9., aktualisierte Aufl. Grundgebiete der Elektrotechnik,/Arnold Führer; Klaus Heidemann; Wolfgang Nerreter ; Bd. 2. Hanser, München
7.
Zurück zum Zitat Hagmann G (2006) Grundlagen der Elektrotechnik. Das bewährte Lehrbuch für Studierende der Elektrotechnik und anderer technischer Studiengänge ab 1. Semester; mit 4 Tabellen, Aufgaben und Lösungen, 12., korr. Aufl. AULA, Wiebelsheim Hagmann G (2006) Grundlagen der Elektrotechnik. Das bewährte Lehrbuch für Studierende der Elektrotechnik und anderer technischer Studiengänge ab 1. Semester; mit 4 Tabellen, Aufgaben und Lösungen, 12., korr. Aufl. AULA, Wiebelsheim
8.
Zurück zum Zitat Hamann CH, Vielstich W (2005) Elektrochemie, 4., vollst. überarb. und aktualisierte Aufl. Wiley-VCH, Weinheim Hamann CH, Vielstich W (2005) Elektrochemie, 4., vollst. überarb. und aktualisierte Aufl. Wiley-VCH, Weinheim
9.
Zurück zum Zitat Kathke M (1999) Supraleitung. Eine Einführung. GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Aachen Kathke M (1999) Supraleitung. Eine Einführung. GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Aachen
12.
Zurück zum Zitat Lott J (2001) Einsatz des Doppelschichtkondensators als Zusatzspeicher im Elektrofahrzeug, Als Ms. gedr. Fortschritt-Berichte VDI Reihe 21, Elektrotechnik, Bd . 307. VDI, Düsseldorf Lott J (2001) Einsatz des Doppelschichtkondensators als Zusatzspeicher im Elektrofahrzeug, Als Ms. gedr. Fortschritt-Berichte VDI Reihe 21, Elektrotechnik, Bd . 307. VDI, Düsseldorf
14.
Zurück zum Zitat Maxwell Technologies (2013a) Application Note. Life Duration Estimation, Maxwell Technologies, San Diego CA Maxwell Technologies (2013a) Application Note. Life Duration Estimation, Maxwell Technologies, San Diego CA
15.
Zurück zum Zitat Maxwell Technologies (2013b) Datasheet HC Series Ultracapacitors, Maxwell Technologies, San Diego CA Maxwell Technologies (2013b) Datasheet HC Series Ultracapacitors, Maxwell Technologies, San Diego CA
16.
Zurück zum Zitat Maxwell Technologies (2013c) Ultracapacitor usage in pitch control system, Maxwell Technologies, San Diego CA Maxwell Technologies (2013c) Ultracapacitor usage in pitch control system, Maxwell Technologies, San Diego CA
17.
Zurück zum Zitat Mortimer CE, Müller U (2010) Chemie. Das Basiswissen der Chemie; … 128 Tabellen. Chemie Mortimer CE, Müller U (2010) Chemie. Das Basiswissen der Chemie; … 128 Tabellen. Chemie
18.
Zurück zum Zitat Neupert U (2009) Energiespeicher. Technische Grundlagen und energiewirtschaftliches Potenzial. Fraunhofer-IRB, Stuttgart Neupert U (2009) Energiespeicher. Technische Grundlagen und energiewirtschaftliches Potenzial. Fraunhofer-IRB, Stuttgart
19.
Zurück zum Zitat Nomura S, Shintomi T, Akita S et al (2010) Technical and cost evaluation on SMES for Electric Power Compensation. IEEE Trans Appl Supercond 20(3):1373–1378. doi:10.1109/TASC.2009.2039745CrossRef Nomura S, Shintomi T, Akita S et al (2010) Technical and cost evaluation on SMES for Electric Power Compensation. IEEE Trans Appl Supercond 20(3):1373–1378. doi:10.1109/TASC.2009.2039745CrossRef
20.
Zurück zum Zitat Norris B, Symons P, Schoenung S et al (2002) Handbook of energy stoage for transmission or Distribution Applications. EPRI, California Norris B, Symons P, Schoenung S et al (2002) Handbook of energy stoage for transmission or Distribution Applications. EPRI, California
21.
Zurück zum Zitat Schmidt VM (2003) Elektrochemische Verfahrenstechnik. Grundlagen, Reaktionstechnik, Prozessoptimierung. Wiley-VCH, WeinheimCrossRef Schmidt VM (2003) Elektrochemische Verfahrenstechnik. Grundlagen, Reaktionstechnik, Prozessoptimierung. Wiley-VCH, WeinheimCrossRef
22.
Zurück zum Zitat Schwaiger F, Sailer B, Glaser J et al (2002) Supraleitfähigkeit. Strom eiskalt serviert. Chemie unserer Zeit, Universität Mainz, Mainz Schwaiger F, Sailer B, Glaser J et al (2002) Supraleitfähigkeit. Strom eiskalt serviert. Chemie unserer Zeit, Universität Mainz, Mainz
23.
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24.
Zurück zum Zitat van de Bossche P, van Mulders F, Verbruggel B et al (2013) The cell versus the system. Standardization challenges for electricity storage devices, EVS24 International Batterie, Hybrid and Fuel Cell Electric Vehicle Symposium, Stavanger van de Bossche P, van Mulders F, Verbruggel B et al (2013) The cell versus the system. Standardization challenges for electricity storage devices, EVS24 International Batterie, Hybrid and Fuel Cell Electric Vehicle Symposium, Stavanger
26.
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Metadaten
Titel
Elektrische Energiespeicher
verfasst von
Michael Sterner
Ingo Stadler
Copyright-Jahr
2014
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-642-37380-0_6