Solarer Langzeitspeicher: Hoffnung für die Wärmewende

Summary

Unsere Sonne ist eine unerschöpfliche Energiequelle. Ließe sich nur ein Bruchteil der auf die Erde treffenden Sonnenstrahlen anzapfen, könnten wir Strom und Wärme im Überfluss gewinnen. Mit Solarzellen, Sonnenkollektoren und solarthermischen Kraftwerken gelingt es immer besser, die solare Energiequelle zur Produktion von Strom und Wärme zu nutzen und so den Anteil an fossilen Energieträgern zu reduzieren. Das geht aber bekanntlich nur so lange, wie die Sonne scheint. Will man nachts oder an bewölkten Tagen die am Tag gesammelte Solarenergie nutzen, kommt man an effizienten Speichern nicht vorbei. Während für den Stromsektor bereits leistungsfähige Großbatterien zur Verfügung stehen, mangelt es im Wärmebereich an effizienten und günstigen Speichern.Die gängigen Warmwasserspeicher können zwar große Wärmemengen über Sonnenkollektoren aufnehmen, aber meist nur einige Tage bereitstellen. Denn sie verlieren trotz Dämmung einen großen Teil der Wärme an die Umgebung. Flüssigsalzspeicher – sie werden vor allem in solarthermischen Kraftwerken genutzt, um Strom zu erzeugen – benötigen viel Platz und sind vergleichsweise teuer. Gesucht werden günstige solare Speicher, die die aufgenommene Wärme ohne Verluste möglichst lange vorhalten können und ähnlich wie eine Batterie auf Knopfdruck freisetzen.Wärme in chemischer Energie gespeichertGroße Hoffnung setzen die Forscher auf sogenannte molekulare solarthermische Speichersysteme (MOST). Hierbei nehmen photoaktive Moleküle Sonnenenergie direkt auf und speichern diese in Form chemischer Energie in ihren Bindungen. Das angeregte Molekül ändert dabei seine Struktur. Erst wenn man einen Katalysator hinzugibt, das Molekül leicht erhitzt oder mit Licht einer anderen Wellenlänge bestrahlt, kehrt es in seinen Ausgangszustand zurück. Dabei setzt es die überschüssige Energie als Wärme frei. Auf diese Weise sind Speicherzeiten von einigen Monaten und länger möglich. Ein weiterer Vorteil: aufgrund der langen Speicherzeiten können die molekulare...