Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mit Druckluft Wind zwischenspeichern

11.04.2011
RUBIN: Ingenieure optimieren Druckluftkraftwerke
Effiziente Stromspeicher für unstete Energie aus Wind und Sonne

Der Pferdefuß erneuerbarer Energiequellen ist ihre Unstetigkeit: Strom entsteht nicht, wenn er gebraucht wird, sondern wenn gerade die Sonne scheint oder der Wind weht. Die Lösung ist ein Zwischenspeicher. Ingenieure der Ruhr-Universität und des Fraunhofer-Instituts UMSICHT setzen auf Druckluftspeicherkraftwerke.

Darin wird Luft bei Stromüberschuss durch einen elektrisch betriebenen Kompressor in einen dichten Behälter gepresst, bei Strombedarf wieder herausgelassen, wobei sie Turbinen antreibt, die Strom erzeugen.

Dabei gilt es, den Teufel im Detail zu überlisten, um Wirkungsgrad und Wirtschaftlichkeit zu optimieren. Die Forscher berichten in der aktuellen Ausgabe von RUBIN, dem Wissenschaftsmagazin der Ruhr-Universität Bochum.

Wärmespeicher erhöht den Wirkungsgrad

Druckluftspeicherkraftwerke gibt es schon seit Ende der 1970er Jahre, als sie dazu gedacht waren, überschüssigen Atomstrom zu speichern. Doch ihr Wirkungsgrad ließ zu wünschen übrig. Denn genau so wie sich Luft beim Zusammenpressen erhitzt, kühlt sie sich beim Entspannen ab und kann dadurch die Turbine beschädigen. Dieses Problem löste man mit einer Erdgaszufeuerung beim Entlassen der Luft aus dem Speicher – d.h. man verbrauchte fossile Energie und verursachte CO2-Emissionen. Die RUB-Forscher setzen auf ein anderes Prinzip, bei dem die Wärme, die bei der Kompression der Luft entsteht, für ihre spätere Erwärmung gespeichert wird. Dazu schickt man die heiße Luft durch einen Wärmespeicher, der ähnlich einer salzgefüllten Thermoskanne aufgebaut ist.

Fein-Tuning für Energieeffizienz

Dann geht es ans Fein-Tuning. Die Forscher simulieren den Betrieb unter realistischen Bedingungen und feilen an der optimalen Auslegung der Anlage, vor allem des Wärmespeichers. Zu berücksichtigen ist unter anderem die Luftfeuchtigkeit, die einerseits durch die Kondensierung im Wärmespeicher zu dessen Erwärmung beiträgt, andererseits aber auch schädlich für die Turbine sein kann. Außerdem muss man bei der Windenergienutzung damit rechnen, dass der Speicher mehrmals täglich be- und entladen wird. Trotzdem soll die Wärmeübertragung auf den Speicher und zurück auf die ausströmende Luft effizient funktionieren. Auch der Teillastbetrieb stellt besondere Herausforderungen an die Flexibilität der Anlage: Weder Be- noch Entladung des Kraftwerks würden immer auf vollen Touren laufen. Die Ingenieure konnten schon zeigen, dass die effiziente Energiespeicherung auch bei niedrigeren Lufttemperaturen gelingt als bisher angenommen. Der Wirkungsgrad ist mit 70% vergleichsweise hoch. Günstige Standorte und Größen ermittelten sie unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten.

Themen in RUBIN

In der aktuellen Ausgabe von RUBIN finden Sie darüber hinaus folgende Themen: Antibiotika aus der anorganischen Molekülküche; Besser hören dank Algorithmen, Die Gedanken der Anderen; Kleine Strategen; Auf Augenhöhe mit Familie Aksoy; Scharfe Sicht auf Probe; Virus-Exporteur mit besonderen Aufgaben; Der Boom der wilden Walnuss; Rein ins Nervensystem und von innen aufmischen; Leben hinter der Leitplanke. Rubin ist in der Pressestelle der Ruhr-Universität erhältlich (Tel. 0234/32-22830, rubin@presse.rub.de) und steht im Internet unter: http://www.ruhr-uni-bochum.de/rubin/rubin-fruehjahr-11/index.html

Weitere Informationen

Prof. Dr. Roland Span, Lehrstuhl für Thermodynamik der Ruhr-Universität, 44780 Bochum, Tel. 0234/32-23033, E-Mail: roland.span@thermo.rub.de

Redaktion: Meike Drießen

Dr. Josef König | idw
Weitere Informationen:
http://www.rub.de/rubin

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht »ILIGHTS«-Studie gestartet: Licht soll Wohlbefinden von Schichtarbeitern verbessern
18.10.2017 | Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT

nachricht Intelligentes Lademanagement entwickelt – Forschungsprojekt ePlanB abgeschlossen
18.10.2017 | Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise