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Stickstoff-Öl-SpeicherSeit Mai 2003 haben wir die Besonderheiten der Druckgasspeichertechnik zunächst mit einer einfachen Versuchsanlage untersucht. Die Anlage besteht aus einem 50l-Druckgasspeicher, der Motor-Pumpeneinheit und einem Ausgleichsbehälter für Flüssigkeiten, wie im Foto links zu erkennen ist. Die speicherbare Energiemenge beträgt bei 250 bar Enddruck 150 Wh. Frau Olm baute die Anlage auf. Von ihr wurde die Thermodynamik der Kompression von Stickstoff bei der Anwesentheit von Öl berechnet und ausführlich in Versuchen erprobte. Es zeigte sich, dass unser Simulationsmodell die Verhältnisse gut beschreibt und tatsächlich ein Wirkungsgrad von über 90 % für die Kompression selbst erreicht werden kann. Die Ergebnisse sind in der Diplomarbeit von Frau Olm dokumentiert.Die Funktion einer Druchgasspeicheranlage für Stickstoff-Öl ist einfach erklärt. Sofern man Energie speichern möchte, treibt ein Elektromotor eine Hydraulikpumpe an, die Öl aus dem Vorratsbehälter (rechts im Bild) in die Druckflasche pumpt. Sofern man die Energie wieder abgeben möchte, wird die selbe Hydraulikpumpe als Hydraulikmotor betrieben, der von dem unter Druck stehenden Öl angetrieben wird. Damit wird der Elektromotor in Gang gesetzt, der nun als Generator arbeitet und über eine Elektronik die geforderte Leistung abgibt. Bei den Versuchen wurde die Energie aus dem 400V-Netz entnommen und beim Entladen wieder in das Netz zurückgespeist. Der Vorteil dieser Anlage bestand darin, dass sie relativ einfach aus kommerziellen Bestandteilen zusammengebaut werden konnte. In der weiteren Untersuchung dieses Prinzips zeigten sich Schwierigkeiten durch Gasbläschen aus Stickstoff im Öl, die dazu führten, dass der Stickstoff im Druckbehälter langsam bei jedem Zyklus weniger wurde. Der erreichte Stand der Entwicklung wurde 2005 im Vortrag "Druckgasspeicher als Alternative zur Bleibatterie" auf der enertec in Leipzig vorgestellt. Im folgenden wurde versucht, durch einen neuen Behälter mit einem Kolben die Probleme zu lösen. Bei der Auslegung und Fertigung der Komponenten für den Stickstoff-Öl-Speicher zeigte sich schnell, dass dieses System zu eine geringe Leistungsfähigkeit und viel zu große Kosten hat. Daher brachen wir Ende 2005 die Entwicklung auf diesem Gebiet ab und begannen mit der Untersuchung der Speicher auf der Basis von Druckluft und Wasser. |