Zurück
Neuigkeiten und Hintergründe aus der Dichtungstechnik erfahren, innovative Produkte kennenlernen – im kostenlosen E-Mail-Newsletter von Freudenberg Sealing Technologies.
20.06.2023 | Story
Energiespeicher der Zukunft – drei innovative Methoden
Sonne, Wind und Wasser spenden erneuerbare Energie, doch nicht rund um die Uhr. Deshalb sind effiziente Speichermethoden gefragt. Drei verblüffende Lösungen, die echtes Innovationspotenzial bergen.
Speicher: Schwerkraftspeicher bewegen Gewichte wie Beton oder Ziegel.
Schwerkraftspeicher mit Ziegeln aus Abfällen
Einfach …
Wenn sich Ziegel hin- und herbewegen, dann entsteht Energie. Das Schweizer Cleantech-Unternehmen Energy Vault hat aus der vermeintlich einfachen Methode ein Erfolgskonzept entwickelt, das inzwischen an der amerikanischen Technologiebörse gelistet ist. Angefangen hat alles mit einem 120 Meter hohen Kran, der Betonklötze stapelt. Die neueste Generation des mechanischen Stromspeichers entspricht inzwischen einem kastenförmigen Gebäude. Die Funktionsweise bleibt gleich: Bei Energieüberschuss hebt eine künstliche Intelligenz Material an und speichert damit die vorhandene Energie. Durch das Herablassen wird wiederum Energie freigesetzt. Das Prinzip erinnert an ein Pumpspeicherkraftwerk, nur dient in diesem Fall eben nicht Wasser als Speichermedium, sondern Ziegel aus lokalem Erdreich, Sand oder Abfällen.
… genial
Schließt man einen solchen Langzeitspeicher in seiner Standardgröße von 500 Megawattstunden an einen Solar- oder Windpark an, ist er in der Lage, ein großes Kohlekraftwerk zu ersetzen. Die Kosten für eine Anlage sollen sich auf fünf bis zehn Millionen Dollar belaufen. Ein Preis, der mit Pumpspeicherkraftwerken mithalten kann. Dazu ist der innovative Schwerkraftspeicher wetterunabhängig, verbraucht kein Wasser und auch kein Lithium oder Kobalt.
Wandel: Bei der chemischen Energiespeicherung durchläuft CO2 verschiedene Aggregatszustände.
CO₂ neu gedacht
Einfach …
CO2-Emissionen genießen nicht gerade den besten Ruf, wenn es um das Klima geht. Doch ein italienisches Start-up hat es geschafft, den unliebsamen Stoff vom Übeltäter zum Wohltäter umzufunktionieren. Und zwar mit einer simplen Idee: Das CO2 befindet sich in einem kuppelförmigen Behältnis. Schießt Energie ein, verlässt das Gas Ort und Stelle, indem es verdichtet, verflüssigt und unter Druck außerhalb der Kuppel eingelagert wird. Zum Entladen durchläuft das verflüssigte CO2 den umgekehrten Weg, indem es in seine Ursprungsform zurückkehrt. Dabei dehnt sich der Stoff dermaßen aus, dass viel Druckluft entsteht, die wiederum eine Turbine antreibt und so Strom erzeugt wird.
… genial
Der kuppelförmige Bau passt sich flexibel an die jeweilige Füllmenge an. So lassen sich Druckunterschiede besonders gut ausgleichen. Eine Technik, die beim Betrieb von Biogasanlagen übrigens schon lange zum Einsatz kommt. Der geschlossene Zyklus des Stromspeichers enthält genau eine Ladung CO2 und stößt gleichzeitig nichts davon aus. Dazu ist der nachhaltige Energiespeicher aufgrund seiner großen Fläche für den Anschluss an einen Wind- oder Solarpark im außerstädtischen Bereich geeignet. Eine Anlage kann Strom für etwa acht Stunden speichern.
Tief unten: Stromspeicher am Meeresgrund eignen sich für den Anschluss an Offshore-Windkraftanlagen.
Pumpen am Meeresgrund
Einfach …
Manchmal liegt die Lösung in 700 Metern Tiefe. Forscher entdeckten, dass das Prinzip der Pumpspeicherkraftwerke auch auf dem Meeresgrund funktioniert. Immerhin bringt der Ozean alles mit, was dafür vonnöten ist: reichlich Platz, reichlich Wasser und reichlich Druckgefälle. Versenkt man nun hohle Betonkugeln mit einem Durchmesser von 30 Metern auf dem Meeresgrund und öffnet ein Ventil, drückt sich automatisch Wasser unter hohem Druck in den Hohlraum hinein. Das Wasser treibt eine Turbine an, die über einen Generator Strom produziert. Gibt es einen Überschuss an Energie, fungiert die Turbine als Pumpe und befördert das Wasser auf umgekehrtem Wege aus der Kugel heraus.
… genial
Der Energiespeicher am Meeresgrund soll in der Lage sein, rund fünf Megawatt Leistung ins Netz einzuspeisen. Eine Leistung, die der einer durchschnittlichen Offshore-Windkraftanlage nahekommt. Weltweit eröffnet sich damit ein riesiges Potenzial für die Speichermethode. Geeignete Standorte wie Küstengewässer vor Norwegen, Spanien, den USA und Japan könnten demnach potenziell mehr als 800 Terawattstunden speichern. Das entspricht dem Achtzigfachen dessen, was die Welt laut Prognosen im Jahr bis 2040 an Speicherkapazität benötigen wird. Über den Prototyp ist der Energiespeicher allerdings noch nicht hinaus.
Weitere News zum Thema Erneuerbare Energien
Erneuerbare Energien
Weniger Iridium, höhere Effizienz: neue CCM-Generation für PEM-Elektrolyseure
Freudenberg Sealing Technologies präsentiert vom 20. bis 22. Oktober 2026 auf der Hydrogen Technology Expo in Hamburg eine neue Generation katalysatorbeschichteter Membranen (Catalyst Coated Membranes, CCM) für die PEM-Elektrolyse. Die Membranen kommen mit 0,5 Milligramm Iridium pro Quadratzentimeter aus und erreichen eine Zellspannung von 1,74 Volt bei einer Stromdichte von 3 Ampere pro Quadratzentimeter. Eine integrierte Schutztechnologie begrenzt zudem den Übertritt von Wasserstoff auf die Sauerstoffseite und erhöht damit die Betriebssicherheit.
Erneuerbare Energien
BESS: Welche Anforderungen gelten für Dichtungen und sicherheitsrelevante Komponenten in Grossbatteriespeichersystemen?
Im Energiemix der Zukunft spielen Batterie-Energiespeichersysteme (BESS – Battery Energy Storage Systems) eine Schlüsselrolle bei der Dekarbonisierung, der Netzstabilität und der Sektorenkopplung. Doch welche spezifischen Anforderungen hinsichtlich Dichtheit, Materialbeständigkeit und Lebensdauer kennzeichnen die Umgebungsbedingungen der sicherheitsrelevanten Komponenten in diesem Bereich der erneuerbaren Energien?
Erneuerbare Energien
Was Sie wissen müssen
Bis 2030 sollen 80 Prozent des produzierten Stroms in Deutschland aus erneuerbaren Energien stammen. In den zukünftigen „intelligenten Stromnetzen“ (Smart Grids) sind Energiespeicher ein wesentliches Mittel, um Lastspitzen abzufangen und eine räumliche und zeitliche Flexibilität sicherzustellen. Dabei sind Sicherheitsstandards unverzichtbar, damit die Dekarbonisierung auch grenzübergreifend funktioniert. Welche rechtlichen Rahmenbedingungen gelten wo? Hier folgt ein Überblick, der keinen Anspruch auf Vollständigkeit erhebt.
Erneuerbare Energien
Welche Anforderungen müssen Dichtungen in erneuerbaren Energien erfüllen?
Die Wasserstoffwirtschaft entwickelt sich dynamisch und gilt als eines der Schlüsselelemente der Energiewende. Getrieben wird diese Entwicklung vom Zwang zur Dekarbonisierung, dem Gewährleisten der Energiesicherheit sowie einer wachsenden Industrienachfrage. Gleichzeitig steigen die technischen und regulatorischen Anforderungen entlang der gesamten Wasserstoff-Wert-schöpfungskette – und Dichtungen sind eine sicherheitskritische Schlüssel-komponente in diesen Prozessen.
Erneuerbare Energien
Normen und Regularien
Die Normungslandschaft für Wasserstofftechnologien befindet sich aktuell in einer dynamischen Entwicklungsphase. Viele Standards werden derzeit überarbeitet oder neu entwickelt. Grundsätzlich sind globale Normen und Standardisierungen für die Wasserstoff-Wirtschaft essenziell, um die Integrität und Leistungsfähigkeit der Dichtungs-Systeme unter stark variierenden Druck- und Temperaturbedingungen sicherzustellen.
Erneuerbare Energien
Neue Fertigungsverfahren für Dichtungen im Bereich Wasserstoff und Elektrolyseure
Die Branche der erneuerbaren Energien lebt von wegweisenden technischen Innovationen und die Wasserstoff-Wertschöpfungskette ist – wie in der Einleitung skizziert – in der Umsetzungsrealität angekommen. Auch wenn der Markthochlauf aktuell die Prognosen aus den 2020er Jahren nicht ganz erreicht, wachsen national und international die Nachfrage und der Infrastrukturausbau. Auch der weltweite Zuwachs in den Bereichen Solar- und Windenergie wirkt sich positiv auf ein Anziehen des Wasserstoff-Marktes aus.
Erneuerbare Energien
Dichtungsanforderungen entlang der H2-Wertschöpfungskette
In der Produktion und Verarbeitung, dem Transport und der Speicherung sowie der Nutzung des Wasserstoffs definieren die eingesetzten Medien und Tempera-turen die Anforderungen an die jeweiligen Dichtungslösungen.
Erneuerbare Energien
Dichtungen unter Hochdruck: Die kritischen Hürden in der Wasserstoff-Wertschöpfungskette
Im Podcast „Alles DICHT?!“ sprechen Artur Mähne, Global Segment Manager Hydrogen Technologies im Segment Energy bei Freudenberg Sealing Technologies, und Podcast-Moderator Holger Best von ISGATEC über Wasserstoff und dessen Wertschöpfungskette.
Erneuerbare Energien
Was müssen Dichtungen mit Blick auf erneuerbare Energie leisten?
Dichtungen, die bei der Energieerzeugung mit erneuerbaren Energien zum Einsatz kommen, müssen extremen Umgebungsbedingungen und hohen mechanischen Beanspruchungen standhalten.
Join Us!
Freudenberg Sealing Technologies, seine Produkte und Serviceangebote in Wort und bewegten Bildern erleben, sich mit Mitarbeitenden und Stakeholdern vernetzen und dabei wertvolle geschäftliche Kontakte knüpfen.
Zurück zum Anfang