Elektrische bzw. Elektromagnetische Energiespeicher

Zum Erreichen der Ziele der Energiewende spielt die Stromerzeugung aus fluktuierenden erneuerbaren Energien, vor allem Wind und Sonne, eine bedeutende Rolle. Um eine Vollversorgung aus erneuerbaren Energien zu erreichen, ist es unumgänglich die Schwankungen aus der Erzeugung zu speichern und Überschüsse für einen späteren Zeitpunkt zur Verfügung zu stellen. Da der elektrischen Energie eine zentrale Bedeutung zukommt, ist es naheliegend, diese direkt, d. h. ohne Umwandlung, in elektrischen Energiespeichern zu speichern. Kondensatoren und Spulen sind elektrische Energiespeicher.

Die Energiespeicherung in einem Kondensator beruht auf der Aufrechterhaltung eines elektrischen Feldes, in welchem Energie gespeichert ist. Im Zusammenhang der Energiespeicherung sind vor allem Superkondensatoren von Bedeutung.

Aufbau eines klassischen Kondensators (links) und eines Superkondesators (rechts).

Bei Spulen dagegen wird die Energie in elektromagnetischen Feldern gespeichert. Um diese Felder nahezu verlustfrei aufrechtzuerhalten, ist ein sehr geringer Innenwiderstand notwendig. Dies wird z. B. mit Supraleitern realisiert, indem diese auf extrem niedrige Temperatur abgekühlt werden.

Dem Vorteil dass bei diesen Speicherarten, elektrische Energie nicht in andere Energieformen gewandelt werden muss und auf diesem Wege hohe Wandlungsverluste vermieden werden können, steht der Nachteil extrem geringer Energiedichten – sowohl auf das Volumen als auch auf das Gewicht bezogen – und hoher Kosten gegenüber. Aus diesem Grund findet sich ihre Anwendung derzeit eher in Nischenbereichen wieder.