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Druckluftspeicher können Energie über lange Zeit verlustfrei speichern
Die Nutzung von Druckluft ist in der Technik weit verbreitet. In nahezu jeder Werkhalle wird Druckluft benutzt, erzeugt mit einfachen Kolbenkompressoren oder modernen Schraubenkompressoren. Dabei üblich sind Drücke von 6 bis 10 bar.Als Energiespeicher glänzt Druckluft mit sehr guten Werte. Aus einer 50l-Flasche mit 700 bar Druckluft kann man 3,8 kWh Energie beziehen (Wirkungsgrad 60% angenommen). Druckluft übertrifft mit einer Energiedichte von 64 Wh/kg sogar die modernen Li-Batterien, die demnächst als Basis für neue Elektrofahrzeuge herhalten sollen. Das Problem der Verwendung von Druckluft besteht darin, dass dafür tatsächlich richtige Entwicklungsarbeit geleistet werden muss. Die bisher verfügbaren Kompressoren für Luft arbeiten nur mit einem Wirkungsgrad von 30 % bis 40 % und Druckluftmotore für so hohe Drücke gibt es garnicht. Sofern man mit vorhandener Technik einen Druckluftspeicher aufbaut, wird ein Wirkungsgrad von 10% erreicht und man ist auf 10 bar beschränkt. Aus einem 5000 l - Druckbehälter kann man so 1 kWh elektrische Energie gewinnen. Ganz anders sieht es aus, wenn es gelingt den Wirkungsgrad und den Druck zu steigern. So ein neues Feld zu erschließen und richtige Pionierarbeit zu leisten ist schwierig. Nur wenige Firmen und Institute arbeiten auf diesem Gebiet. Dabei sind zwei prinzipiell unterschiedliche Wege denkbar. Man unterscheidet adiabatische Druckluftspeicher (Typ A) und isotherme Druckluftspeicher (Typ I). Davon auf den folgenden Seiten mehr. Die rosseta Technik GmbH beschäftigt sich seit 2003 mit Untersuchungen zur Nutzung von Druckgas als Energiespeicher. Angefangen hat Frau Olm in ihrer Diplomarbeit mit Messungen am System Stickstoff-Öl. Recht bald wurde klar, dass die Leistungsfähigkeit des Systems nicht ausreicht und seit 2007 untersuchen wir Druckluft. Wir haben zunächst verschiedene Kompressoren ausgemessen, auseinandergenommen und mit physikalischen Modellen analysiert. Dadurch gelang es uns, den Prozess im Kompressor genauer zu verstehen und zwei brauchbare Ideen zum Aufbau von Druckluftspeichern zu finden. |