Speicherzyklus

Als Speicherzyklus wird die wiederkehrende Abfolge von Beladung, Stillstand und Entladung eines Energiespeichers bezeichnet. Die Stillstandszeit zwischen Beladung und Entladung wird als Speicherperiode bezeichnet. Auf Grund der unterschiedlichen Formen in denen Energie vorkommt, ist die Anzahl unterschiedlicher Speichertechnologien sehr vielfältig. Speichertechnologien, Energieformen und Anwendungen wirken sich auf den Speicherzyklus aus. Je nach Anwendung und Speicher kann die Dauer eines Zyklus von wenigen Sekunden z. B. Teilentladung von Batterien, bis zu einem Jahr oder länger z. B. bei Saisonalspeicher in der Wärmeversorgung betragen.

Der Quotient von Energie die dem Speichersystem zugeführt wird und der Energie die aus dem Speicher als Nutzenergie entnommen werden kann wird auch als Zykluswirkungsgrad bezeichnet. Während den unterschiedlichen Phasen des Zyklus treten Verluste auf die den Zykluswirkungsgrad beeinflussen. Dazu gehört auch aufgewendete Hilfsenergie, die für den Betrieb des Speichers benötigt wird.

Bei elektrochemischen Speichern wird der Speicherzyklus auch Ladezyklus genannt. Während des Beladens und Entladens wird ein Teil der elektrischen Energie in Wärme umgewandelt. Die Wärme wird als Verlust an die Umgebung abgegeben. Chemische Reaktionen und interne Kurzschlüsse führen zudem zu Energieverlusten während der Speicherperiode. Diese Energieverluste werden auch als Selbstentladung bezeichnet. Elektrochemische Speicher verlieren nach Durchlaufen von Speicherzyklen an Speicherkapazität. Die Anzahl an Ladezyklen nach denen noch ein bestimmter Anteil der ursprünglichen Kapazität zur Verfügung steht wird als Zyklenfestigkeit bezeichnet.

Bei Wärmespeichern und Kältespeichern treten die größten Verluste meist während der Speicherperiode auf. zum einen steht der Speicher im Wärmeaustausch mit der Umgebung wodurch Wärmeverlust entsteht. Andererseits findet vor allem bei teilentladenen Speichern ein interner Wärmeaustausch statt wodurch der Anteil nutzbarer Energie sinkt. Hilfsenergie die für die Beladung und Entladung des Speichers eingesetzt wird wirkt sich zudem auf den Zykluswirkungsgrad aus. Unter anderem um Energieverluste an die Umgebung während der Speicherperiode zu minimieren werden Speicher eingesetzt die Wärmeenergie nicht nur in fühlbarer Form sondern auch als latente Wärme speichern. Dazu werden Phasenübergangsmaterialien oder bei thermochemischen Speichern reversible chemische Reaktionen genutzt. In thermochemischen Speichern finden meist ungewollt irreversible Prozesse statt die die Speicherkapazität begrenzen. Ein thermochemischer Speicher hat dadurch nur eine begrenzte Zyklenfestigkeit.

In der Wärmeversorgung und Kälteversorgung ist der Speicherzyklus von dem Begriff des Speicherkreislaufs abzugrenzen. Ein Speicherkreislauf ist die hydraulische Anbindung eines Speichers an einen Verteiler. Der Begriff Speicherkreislauf ist damit vergleichbar mit Verbraucherkreislauf oder Erzeugerkreislauf.

Synonym(e):

Arbeitszyklus, Ladezyklus

Englische Übersetzung(en):

storage cycle, charge cycle