Übersicht

• Der Energietag 2013 wird am 03.09.2013 in Linz an der Johannes-Kepler-Universität Linz unter dem Motto "Energiespeicherung" stattfinden. Die Veranstaltung ist Auftakt der Jahreshaupttagung der Österreichischen Physikalischen Gesellschaft, spricht aber alle Bevölkerungsgruppen an. Es werden voraussichtlich etwa 150 Personen teilnehmen, einerseits Energiefachleute aus Wirtschaft, Industrie und Politik, Lehrpersonal aus dem Universitäts- und Schulbereich, Studenten einschlägiger Studienrichtungen und andererseits interessierte Laien, die sich mit der Energiethematik und -zukunft auseinandersetzen.
• Die Planung des Energietages 2013 erfolgt durch den Arbeitskreis Energie der Österreichischen Physikalischen Gesellschaft (ÖPG). Zentrales Thema des AK Energie ist die Behandlung der physikalischen Aspekte und Perspektiven von Energiefragen unter besonderer Berücksichtigung der österreichischen Situation. Diese sollen in Zusammenarbeit mit Vertretern aller relevanten Fachrichtungen diskutiert werden. Es wird vor allem Konsens in der Einschätzung der naturwissenschaftlich-technologischen Aspekte der Energieproblematik angestrebt.

Programm und Programmheft

• Veranstaltungsposter
• Programmheft (DIN A5 Booklet) und auch
  
  Programmheft interaktiv

Energiespeicherung – Das Vorwort zum Energietag 2013

Norbert Pillmayr, KELAG-Kärntner Elektrizitäts-Aktiengesellschaft, Arnulfplatz 2, 9020 Klagenfurt, Austria

Nach den Energietagen der Vorjahre ist die Thematik der Energiespeicherung das Hauptthema des Energietags 2013. Erneuerbare Energiequellen werden in Zukunft einen immer größeren Anteil an der Energieversorgung haben und eine erhebliche Anpassung der Stromnetze, der Kraftwerke und des Energiemanagements erfordern. Damit verbunden muss der Ausbau großer Energiespeicher sein, in die nicht benötigter Strom der alternativen Erzeugungsanlagen eingespeist werden kann. Weltweit wächst daher die Nachfrage nach Speichertechnologien für Strom und es wird intensiv an Energiespeichern geforscht. Der Arbeitskreis Energie bietet wie in den Vorjahren einen Energietag an, bei dem hochkarätige Experten zum Thema aktuelle und spannende Diskussionsbeiträge liefern.

Zukünftiges Energiesystem benötigt neue Lösungsansätze besonders bei der Speicherung

Horst Steinmüller, Energieinstitut, Johannes Kepler Universität Linz, Altenberger Straße 69, 4040 Linz, Austria

Vor dem Hintergrund der Bemühungen um eine globale Klima- und Energiepolitik steht das heutige Energiesystem vor enormen Herausforderungen. Die Festlegung von Klimaschutzzielen mit Zeithorizont 2050 wird weitreichende regulatorische Aktivitäten auf europäischer, nationaler aber auch auf regionaler Ebene nach sich ziehen. Im Mittelpunkt stehen dabei einerseits die vermehrte Integration von erneuerbaren Energien in das Energiesystem und andererseits der damit notwendigerweise verbundene Ausbau von Speichersystemen für diese volatilen Energieformen. Gerade im Bereich der Speichertechnologien ist jedoch darauf zu achten, dass sowohl Strom als auch Gas und Wärme – und hier insbesondere (industrielle) Abwärme und Umgebungswärme – bei der Ausgestaltung eines nachhaltigen Energiesystems berücksichtigt werden.

Herausforderungen für den Betrieb des kontinentaleuropäischen Verbundnetzes

Martin Geidl, Swissgrid AG, Dammstraße 3, 5070 Frick, Switzerland

Das kontinentaleuropäische Stromversorgungssystem ist eine der größten Maschinen der Welt, die ca. 450 Millionen Menschen in 30 Ländern mit Strom versorgt. Den Übertragungsnetzbetreibern kommen dabei zwei wesentliche Aufgaben zu:

1. Sicherstellung, dass in jedem Moment genauso viel Energie produziert wie verbraucht wird.
2. Sicherstellung, dass keine Netzelemente überlastet werden.

Das bestehende Übertragungsnetz steht vor einem großen Umbruch. Die Umsetzung der "20-20-20"-Ziele der Europäischen Union und der Ausstieg aus der Kernenergie führen zu einer grundlegenden Veränderung der Erzeugungsstruktur. Im Vortrag werden die wichtigsten Herausforderungen dargestellt: Stabilität des Gesamtsystems, Speicher und flexible Lasten, Einbindung von dezentralen Ressourcen in den Systembetrieb und Netzausbau.

Wasserstoffspeicherung durch Magnesiumhydrid

Michael Zehetbauer, Universität Wien, Fakultät für Physik, Boltzmanngasse 5, 1090 Wien, Austria

Das Speichern von elektrischer Energie in stationären (z.B. Photovoltaik, Tankstelle) als auch mobilen Anwendungen ist eine ungelöste Herausforderung. Eine Speicherung in Form von H2 als Metallhydrid hat viele Vorteile gegenüber Akkus, jedoch ist die Technologie verbesserungsfähig: Daher untersucht das Projekt "H2desorb" die

• Erhöhung von Speicherdichte und Kinetik (schnelles Be-/Entladen) durch Nanostrukturierung, gezielten Einbau von Versetzungen und Optimierung von Korngrößen von Magnesiumpellets und -drähten.
• Steuerung von Ab- und Aufnahme von H2 mittels selektiver Ansteuerung nano-/mikrostrukturierte Bereiche und Reduktion der Desorptionstemperatur.
• thermodynamischen Betrachtungen zur Nutzung der sonst ungenützt freiwerdenden Adsorptionswärme bei der Metallhydrierung.

Wieviel erneuerbare Energie muss zukünftig gespeichert werden? Analyse des zukünftigen Speicherbedarfs in Österreich mit einem hohen Anteil an erneuerbarer Energie.

Gerfried Jungmeier, JOANNEUM RESEARCH, Elisabethstraße 18, 8010 Graz, Austria

Die Energiespeicherung ist bei fluktuierenden erneuerbaren Energieträgern sehr wesentlich. Da das Angebot der erneuerbaren Energieträger (z.B. Windkraft, Solarwärme) kurzzeitig und saisonal schwankt, muss die erzeugte Energie teilweise gespeichert werden. Mit dem Stand der Energiespeichertechnologien werden die zukünftigen Entwicklungsperspektiven analysiert. Basierend auf der Nachhaltigkeitsbewertung von Anwendungsbeispielen für die Speicherung von Strom, Wärme und Brennstoffen wird der zukünftige Speicherbedarf in Österreich ermittelt. Ausgehend vom heutigen Energiesystem werden in einem Analysemodell das Angebot und der Bedarf an erneuerbarer Energie in einem nachhaltigen Energiesystems Österreich untersucht. Es zeigt sich, dass eine zunehmende erneuerbare Energieversorgung mit einem steigenden Speicherbedarf verbunden ist.

Technologische und Ökonomische Aspekte der Elektrochemischen Energiespeicherung

Stefan Koller, VARTA Micro Innovation GmbH, Stremayrgasse 9, 8010 Graz, Austria

Mit dem Startschuss der großen Automobilkonzerne zur Elektrifizierung des Antriebstranges wächst auch das Verlangen nach leistungsfähigeren elektrochemischen Energiespeichern. Lithium-Ionen Batterien stellen heute die fortschrittlichste Technologie dar, Energie elektrochemisch zu speichern und bieten zudem durch die große Diversität der einsetzbaren Materialien nicht nur die Möglichkeit die Batterie für die jeweilige Anwendung maßzuschneidern, sondern auch ein enormes Potential zur Weiterentwicklung. Im Vortrag werden die Vor- und Nachteile der unterschiedlichen Technologien beleuchtet, Weiterentwicklungspotentiale aufgezeigt und auch ökonomische Aspekte der Energiespeicherung diskutiert. Weiters wird auch das Thema der Ressourcenverfügbarkeit, vor allem im Zusammenhang mit großen Märkten wie der Energiezwischenspeicherung und der Elektromobilität, besprochen.

Smart Grid und das Hauskraftwerk

Michael Zahradnik, Güssing Renewable Energy GmbH, Europastraße 1, 7540 Güssing, Austria

Durch den jährlich wachsenden Stromverbrauch einerseits und die Verpflichtung zum Klimaschutz andererseits ergibt sich die Notwendigkeit, alternative und innovative Lösungsansätze zur Energiegewinnung, Energiespeicherung und Energieverteilung zu erarbeiten. Eine Lösung bietet das "Smart Grid", welches in individuellen "Hauskraftwerken" durch dezentrale Produktion und Speicherung von Energie entsteht. Viele dieser "Hauskraftwerke" werden zu einem "virtuellen" Kraftwerk zusammengeschaltet und ergeben so das intelligente Netzwerk von morgen. Güssing Renewable Energy baut solche "Hauskraftwerke", die durch Brennstoffzellen, Vanadium Redox Flow Batterien und einer intelligenten Steuerung entstehen. Der Brennstoff kann sowohl konventionelles Erdgas, Biogas aus der Holzvergasung aber auch Gas aus der Stadtmüllvergasung sein.

Superconducting Magnetic Energy Storage

Bartlomiej A. Glowacki, University of Cambridge, Pembroke Street, 99 Cambridge CB2 3QZ, United Kingdom

Superconducting Magnetic Energy Storage systems can store energy in a superconducting coil that has been cryogenically cooled to a temperature well below its superconducting critical temperature. Despite the fact that superconducting DC current is in the heart of the SMES device concept, an AC losses occurring during energy charge and discharge in the superconducting conductor are sources of energy dissipation and system instability. The refrigeration requirements for NbTi, MgB2 and YBa2Cu3O7 superconductor-based SMES coils operating at temperatures of 4.2 K, 20 K and 77 K respectively will be presented and also projected link to hydrogen-based economy will be discussed.

Die Lithium-Ionen Batterie – von der Knopfzelle zur Traktionsbatterie

Michael Sternad, Graz University of Technology, Stremayrgasse 9, 8010 Graz, Austria

Die Speicherung großer Energiemengen auf möglichst kleinem Raum spielt in unserem täglichen Leben eine immer bedeutendere Rolle. Ob Smartphones, die nicht nur einfache Telefone, sondern auch digitaler Fotoapparate, Web- und E-Mail Terminals, GPS-Navigationsgeräte und Taschenlampen in einem Gerät vereinen, leichtgewichtige Akkubohrmaschinen, Laptops mit mehr als 10h Laufzeit, Camcorder, neuartige Elektro- oder Hybridfahrzeuge, leise Unterseeboote oder kommerzielle Verkehrsflugzeuge - all diese Anwendungen gründen auf der Leistungsfähigkeit von Energiespeichersystemen mit Li als Ladungsträger. Der Vortrag gibt einen Einblick in die historische Entwicklung, die Funktionsweise und die praktischen Anwendungen von Lithium-Ionen Batterien. Dabei wird insbesondere ein Blick in die vielversprechende Zukunft dieser Technologie geworfen.

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