Energiekompression

Energiekompression bezeichnet die Speicherung von Energie in komprimierter Form durch Erhöhung des Drucks eines Speichermediums. Dabei wird elektrische oder mechanische Energie verwendet, um das Medium zu verdichten, sodass potenzielle Energie im Druckvolumen gespeichert wird. Die Rückgewinnung erfolgt durch kontrollierte Expansion des Mediums, die Arbeit verrichtet und elektrische Energie oder mechanische Arbeit erzeugt. Die Effizienz wird stark durch die Wärmeführung während des Kompressions- und Expansionsprozesses beeinflusst.

Typische Speichermedien sind Luft, Wasserstoff oder andere Gase. In der Druckluftenergiespeicherung werden Luft in Kavernen, Druckbehältern oder unterirdischen Speichern komprimiert; bei Bedarf expandiert sie durch Turbinen und treibt so Generatoren an. Fortgeschrittene Ansätze berücksichtigen Wärmetauscher oder Intercooling, um Verluste zu reduzieren. Wasserstoff kann ebenfalls komprimiert oder in Drucktanks gespeichert werden; die gespeicherte Energie ergibt sich aus dem Druck- und Temperaturzustand des Gases. Energiekompression ergänzt andere Energiespeicherkonzepte, indem sie schnelle Reaktionszeiten und modulare Skalierbarkeit bietet, obwohl sie tendenziell eine geringere Energiedichte pro Volumen aufweist und Wärmemanagement erforderlich macht.

Anwendungsbereiche liegen vor allem in der Kurz- bis Mittelfrist-Speicherung zur Abdeckung von Lastspitzen, zur Netzstabilisierung und zur Integration erneuerbarer Energien. Vorteile sind schnelle Verfügbarkeit und flexible Implementierung, während Herausforderungen Sicherheit bei hohen Drücken, Leckage, Materialalterung, Wärmeverluste und Wirtschaftlichkeit umfassen. Der Stand der Technik konzentriert sich auf verbesserte Wärmeintegration, mehrstufige Kompression sowie optimierte Speicher-Designs.