Schwerkraft-„Batterien“ könnten zu einem bedeutenden erneuerbaren Energieträger beitragen

Aug 31, 2023

Im Juli 2020 baute das Unternehmen Energy Vault diese riesige „Batterie“ in den Schweizer Alpen. Es setzt Energie – Elektrizität – frei oder speichert sie, indem es schwere Blöcke langsam absenkt oder anhebt.

Energietresor

Von Stephen Ornes

24. August 2023 um 6:30 Uhr

Das ist etwas anderesin unserer SerieGeschichten über neue Technologien und Maßnahmen, die den Klimawandel verlangsamen, seine Auswirkungen verringern oder Gemeinden dabei helfen können, mit einer sich schnell verändernden Welt zurechtzukommen.

An einem Standort im Osten der Tschechischen Republik klafft ein großes Loch im Boden. Es liegt nahe der Grenze zu Polen im Norden und der Slowakei im Westen. Im Moment sieht dieses Loch wie ein dunkler Abgrund des Nichts aus. Doch darin sehen mehrere Forscher eine mögliche Lösung für ein drohendes Energieproblem.

Die Grube misst etwa 7 Meter (23 Fuß) im Durchmesser und 274 Meter (899 Fuß) in der Tiefe. Damit ist er fast so tief wie der Eiffelturm hoch ist. Der Schacht stürzt in ein weites, unterirdisches Kohlerevier, das sich bis nach Polen erstreckt. Bis 2021 wurde das Loch als Mine genutzt. Die dabei entstehende Kohle wurde zur Stromerzeugung verbrannt.

Aber wenn alles nach Plan läuft, wird dieses Loch bald eine ganz andere Rolle bei der Stromerzeugung spielen.

Ingenieure gehen davon aus, dass die Mine zur Energiespeicherung umgebaut werden könnte. Es würde als eine Art unterirdischer wiederaufladbarer Akku funktionieren. Aber es hat nichts mit AAA oder AA zu tun und auch nicht mit den Batterien, die Elektroautos antreiben. Es wäre nicht klein und würde jahrelang, wenn nicht jahrzehntelang an Ort und Stelle bleiben. Und es würde keine seltenen Metalle verwenden und keine positiven und negativen Anschlüsse haben.

Stattdessen wäre diese Batterie riesig – und würde durch die Schwerkraft betrieben.

„Es handelt sich um ein Schwerkraft-Energiespeichersystem“, erklärt Gavin Edwards. Er arbeitet für Gravitricity, ein Unternehmen mit Sitz in Glasgow, Schottland. Edwards ist außerdem als Maschinenbauingenieur an dem Projekt beteiligt, das noch in diesem Jahr beginnen soll.

Die Idee ist einfach. Hängen Sie eine hohe Säule aus Metallblöcken an dicken Kabeln in einen Schacht. Die Blöcke bestehen aus Stahl und sind mit Eisen gefüllt – sie sind also ziemlich schwer. „Wir werden im Grunde versuchen, eine Freiheitsstatue von ihrem Kopf aus zu unterstützen“, erklärt Edwards. Die Kabel werden um stabile Rollen gewickelt und oben an Winden befestigt.

Schwerkraftbasierte Systeme veranschaulichen die Idee potenzieller und kinetischer Energie. Potenzielle Energie wird durch die Position von etwas definiert, beispielsweise durch seine Höhe über dem Boden. Unter kinetischer Energie versteht man die Energie, die etwas in Bewegung verkörpert. Schwerkraftsysteme gewinnen mehr potenzielle Energie, wenn etwas Schweres – Wasser, Stein oder Kies – hochgehoben wird. Potenzielle Energie wird zu kinetischer Energie, die eine Turbine drehen kann, wenn das schwere Material auf kontrollierte Weise abgesenkt wird.

Um Strom zu erzeugen, lassen die Winden die Blöcke langsam in den Schacht sinken. Wenn die Blöcke herunterfallen, drehen die daran befestigten Kabel Turbinen, die Generatoren antreiben. Die Maschine läuft rückwärts, um Energie zu speichern. Wenn oberirdische Windkraftanlagen (oder Solarpaneele) mehr Energie erzeugen als benötigt wird, wird die zusätzliche Energie dazu verwendet, die Winden anzukurbeln und die Blöcke wieder in den Schacht zu heben. Dadurch wird diese „Batterie“ wieder aufgeladen, sodass sie für den nächsten Strombedarf bereit ist.

Solche schwerkraftgeladenen Batterien könnten dazu beitragen, ein drohendes Problem zu lösen, da die Welt auf eine stärkere Nutzung erneuerbarer Energiequellen umsteigt. Erneuerbare Energien wie Wind und Sonne können Strom erzeugen, ohne Treibhausgase zu produzieren. Das ist besser für die Umwelt.

Doch Solarmodule erzeugen nur dann Strom, wenn die Sonne scheint. Eine Turbine, der rotierende Teil des Windkraftsystems, kann nur dann Strom erzeugen, wenn die Brise ihre Rotorblätter bewegt. Manchmal produzieren diese Systeme keine Energie. In anderen Fällen erzeugen sie möglicherweise mehr Energie, als sofort verbraucht werden kann. Um die Nutzung dieser Systeme auszuweiten, benötigt die Gesellschaft größere und bessere Möglichkeiten, überschüssige Energie zu speichern und so lange aufzubewahren, bis sie benötigt wird.

Herkömmliche Batterien bieten eine Lösung. Sie „eignen sich ziemlich gut für Telefone und Autos“, sagt Joe Zhou. „Aber“, fügt er hinzu, „sie sind zu teuer für das Stromnetz.“ In der Nähe von San Francisco, Kalifornien, leitet Zhou Quidnet, ein Energiespeicherunternehmen. „Es muss etwas anderes geben, das billiger ist“, sagt er.

Robert Piconi leitet ein Unternehmen, das an einem ähnlichen System arbeitet. „Wir brauchen Energiespeicher für das Netz“, stimmt Piconi zu. Sein Unternehmen Energy Vault hat seinen Sitz in Westlake Village, Kalifornien. Er prognostiziert, dass die stärkere Nutzung klimafreundlicher erneuerbarer Energiequellen die Art und Weise, wie Menschen über Batterien denken, verändern wird. „Wir werden bald viele neue Energiespeichertechnologien sehen.“

Projekte auf der ganzen Welt zeigen, wie Forscher die Schwerkraft zur Speicherung von Energie nutzen. Im Jahr 2021 baute Gravitricity einen Turm im Hafen von Leith in Edinburgh. Es könnte Blöcke heben und senken, um Strom zu speichern und zu erzeugen. Dieser Standort testete die Technologie, die in der tschechischen Mine eingesetzt werden soll. Die Demonstration brachte nicht viel Kraft, aber sie zeigte, dass die Idee funktionierte.

Energy Vault baut eine oberirdische schwerkraftbasierte Anlage zur Energiespeicherung. Es liegt in China in der Nähe von Shanghai. Das Unternehmen baute außerdem ein Testgelände in der Schweiz auf. Ein Unternehmen namens Gravity Power mit Sitz in Goleta, Kalifornien, würde auch schwere Gewichte in tiefen Löchern heben und senken. Anstelle von Kabeln und Winden bewegt das System diese Gewichte jedoch mit Wasser. Und in Texas baut Quidnet ein Untergrundsystem auf. Zunächst pumpt es Wasser in den Untergrund. Dann erzeugt es Strom aus dem Druck von 300 Metern (1.000 Fuß) Fels, um das Wasser wieder nach oben zu drücken.

Alle diese Projekte funktionieren durch die Schwerkraft. Und alles geht auf eine Art Energiespeichersystem zurück, das vor mehr als einem Jahrhundert erstmals gebaut wurde. Man nennt es Pumpwasserkraft. Es erzeugt Strom aus bergab fließendem Wasser.

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Diese Art von Wasserkraftsystem erfordert ein großes Gewässer – beispielsweise einen See – in großer Höhe. Es braucht auch ein zweites Gewässer an einer tiefer gelegenen Stelle. Eine dazwischen liegende Turbine dreht sich, wenn Wasser von der höher gelegenen Stelle herabfließt. In einem Kraftwerk kann eine Pumpe Wasser vom unteren See zurück in den höher gelegenen befördern. Dieser Batterietyp ist vollständig „geladen“, wenn der Obersee voll ist. Und es wird vollständig „entladen“, wenn der Obersee jemals austrocknet.

Wenn Strom benötigt wird, fließt Wasser vom höher gelegenen See zum tiefer gelegenen. Während das Wasser durch die Turbine fließt, erzeugt es Strom. Immer wenn der Wasserstand im oberen See sinkt, kann die Pumpe ihn wieder auffüllen. Die Pumpe nutzt Strom, der möglicherweise von anderen Kraftwerken in der Nähe stammt – oder von Batterien, die überschüssige, von der Turbine erzeugte Energie gespeichert haben.

Wenn man die gesamte auf der Welt gespeicherte Energie in allen Batterietypen zusammenzählt, entfallen 99 Prozent davon auf Pumpwasserkraftwerke. (Der Rest umfasst Batterien, die in Autos und Haushalten zu finden sind.)

China, das Dutzende neuer Anlagen baut, ist weltweit führend im Bereich der Pumpspeicherkraftwerke. Es kann eine Leistung von 50 Gigawatt erzeugen. Gigawatt ist ein Maß für die Geschwindigkeit, mit der Energie von einem Ort zum anderen transportiert wird, beispielsweise von einem Generator zu einem Haus. Ein Gigawatt kann etwa 750.000 Haushalte mit Strom versorgen. Insgesamt können Chinas Pumpspeicherkraftwerke also mehr als 37 Millionen Haushalte mit Strom versorgen. Ähnliche Systeme in den Vereinigten Staaten können etwa 22 Gigawatt erzeugen, genug für mehr als 16 Millionen Haushalte.

Aber wenn es um Pumpspeicherkraftwerke geht, „gibt es einige gravierende Einschränkungen“, bemerkt Edwards von Gravitricity. Ein großes Thema ist die Geographie. Pumpspeicherkraftwerke funktionieren gut in steilem Gelände. „In Norwegen, wo es dichte Bergregionen gibt“, erklärt Edwards, „ist Wasserkraft der richtige Weg.“ Aber selbst dort kann das Wasser nicht fließen, wenn es gefroren ist. „Und in flachen Ländern überhaupt nicht“ – das wird nicht funktionieren.

Joe Zhou von Quidnet weist auf andere Herausforderungen hin. „Man muss einen Tunnel durch einen Berg bauen. „Man muss einen Raum von der Größe eines Flugzeughangars ausheben“, sagt er. „Das sind große, milliardenschwere Projekte.“ Es dauert Jahre, sie zu planen und zu bauen. Schließlich stellt er fest, dass der Bedarf an globaler Energiespeicherung mehr als 1 Terawatt Speicher beträgt – 1.000 Gigawatt.

Zhou argumentiert: „Dafür gibt es einfach nicht genug Berge auf der Welt. Mit Pumpspeicherkraftwerken kann man nur eine begrenzte Menge erreichen.“

Noch etwas zu Pumpspeicherkraftwerken: „Wir können es einfach nicht schnell genug bauen“, sagt Jim Fiske. Er ist ein Ingenieur, der bei der Gründung von Gravity Power mitgewirkt hat. Fiske denkt seit mehr als 15 Jahren über neue Wege zur Entwicklung schwerkraftbetriebener Batterien nach.

Inspiriert von Pumpspeicherkraftwerken begann er darüber nachzudenken, wie man ohne große Investitionen große Energiemengen gewinnen könnte. „Ich dachte: ‚Es muss einen besseren Weg geben, riesige Gegenstände zu heben, als Wasser einen Hügel hinaufzuheben.‘“

Das System von Gravity Power verwendet einen tiefen, mit Wasser gefüllten Schacht. (Der Schacht könnte sogar der Eingang zu einer alten Mine sein.) Im Inneren sitzt ein großer, schwerer Kolben. Wenn der Kolben nach unten gleitet, drückt er Wasser aus der Unterseite des Schafts. Das Wasser fließt durch einen weiteren, kleineren Tunnel hinauf zu einem Pumpenhaus oben. Im Inneren befindet sich eine Turbine. Das Wasser dreht die Rotorblätter dieser Turbine, um Strom zu erzeugen. Ein Kabel leitet den Strom dann dorthin, wo er benötigt wird.

Das verbrauchte Wasser fließt von der Turbine in die Oberseite des Schachts und füllt den Raum über dem Kolben. Wenn Sonnenkollektoren oder Windkraftanlagen mehr Energie produzieren als benötigt wird, wird die überschüssige Energie dazu verwendet, Wasser von der Oberseite des Schachts zurück nach unten zu pumpen. Um das System wieder aufzuladen, drückt das einströmende Wasser den Kolben wieder nach oben.

Dieses System würde keine neue Technologie erfordern, sagt Fiske. Seine Pumpe ist identisch mit der eines Pumpspeicherkraftwerks.

„Die Physik eines Schwerkraftkraftwerks ist sehr einfach“, sagt Fiske. Es handelt sich hier um die gleiche Grundidee wie bei den Systemen Gravitricity und Energy Vault.

In der Physik untersuchen Wissenschaftler die Wechselwirkungen von Materie und Energie. Und für sie ist die Schwerkraft eine Hauptfigur. Es ist die Kraft, die zwei beliebige Dinge zueinander anzieht. Die Schwerkraft ermöglicht es dem Mond, die Erde zu umkreisen, und der Erde, die Sonne zu umkreisen. (Es liegt auch an der Schwerkraft, dass Menschen nicht vom Planeten fliegen.)

Wenn Sie einen Apfel anheben, nimmt die Frucht potenzielle Energie auf. Das bedeutet, dass es aufgrund seiner Position über dem Boden Energie hat. Lassen Sie den Apfel fallen und seine potentielle Energie wird in kinetische Energie umgewandelt. Jedes ist ein Beispiel für Gravitationsenergie.

Schwerkraftkraftwerke basieren alle auf derselben Idee: Heben Sie etwas Schweres an, um die potenzielle Gravitationsenergie zu erhöhen. Wenn die Gewichte fallen, sinkt ihre potentielle Energie, die kinetische Energie steigt – und Turbinen drehen sich, um Strom zu erzeugen.

In einem von schneebedeckten Bergen umgebenen Alpental installierte Energy Vault im Juli 2020 einen riesigen, sechsarmigen Kran. „Er sieht aus wie ein Transformer“, sagt Piconi.

Die Arme des Krans können Blöcke mit einem Gewicht von jeweils 25 Tonnen (ca. 55.000 Pfund) heben und senken. Wenn sie gestapelt sind, enthalten die Blöcke potenzielle Energie. Durch das Absenken der Blöcke erzeugt der Kran Strom, der über das Stromnetz zu Haushalten und Unternehmen transportiert werden kann.

In jüngerer Zeit hat Energy Vault Schwerkraftenergiesysteme gebaut, die große, schwere Blöcke in etwas lagern, das wie eine riesige Metallbox aussieht. Riemenscheiben und Motoren bewegen die Blöcke horizontal und vertikal. Dennoch bleibt die Idee dieselbe. Höhere Blöcke speichern mehr Energie, die beim späteren Absenken Strom erzeugen kann. Dieses System ist modular, das heißt, es besteht aus kleineren, identischen Teilen. Je mehr Module verwendet werden, desto mehr Energie kann gespeichert werden.

Piconi sagt: „Definieren Sie die Energie und Leistung, die Sie wollen, und wir können das Gebäude entsprechend bauen.“

Erste Tests schwerkraftbasierter Speichersysteme zeigen, dass sie Strom erzeugen können. Und Systeme wie das von Gravitricity können in der Nähe dort gebaut werden, wo sie am meisten benötigt werden. Wenn diese neuen Systeme an einem Ort platziert werden, an dem sie stillgelegte Minen umnutzen können, müssen sie nicht einmal kostspielige, riesige Löcher bohren.

Aber diese jüngsten Projekte haben auch Herausforderungen offenbart. Eines sei ganz klar geworden, sagt Piconi. „Es gibt kein Allheilmittel.“ Damit meint er, dass keine Lösung überall und gleich gut funktionieren wird.

Diese Schwerkraftsysteme können nur begrenzt Energie speichern. Wenn das Testprojekt von Gravitricity in der Tschechischen Republik perfekt funktioniert, können damit etwa 750 Haushalte mit Strom versorgt werden, allerdings nur für 30 Minuten. „Es ist eine Menge Kraft, aber man kann es nur für kurze Zeit tun“, erklärt Edwards.

Es ist jedoch skalierbar. Durch den Bau vieler solcher Anlagen hofft das Unternehmen, 20 Megawatt zu erreichen. Das sollte ausreichen, um 3.000 Haushalte etwa 30 Minuten lang mit Strom zu versorgen. Laut Edwards wäre ein solches Netzwerk nützlich, wenn andere Stromversorgungen kurzfristige Lücken aufweisen.

Das Projekt von Energy Vault in China wird schätzungsweise 25 Megawatt liefern – um mehr als 3.500 Haushalte vier Stunden lang mit Strom zu versorgen.

Julian Hunt arbeitet am International Institute for Applied Systems Analysis in Laxenburg, Österreich. Als Ingenieur beschäftigt er sich mit Energiespeichersystemen. Selbst Batterien, wie sie durch die Schwerkraft angetrieben werden, bieten seiner Meinung nach nur Lösungen für kurzfristige Lücken. Pumpspeicherkraftwerke können die meiste Energie speichern, sagt er. Es kann es auch über einen längeren Zeitraum freisetzen.

Für Bereiche, die ihren Strom möglicherweise über längere Zeiträume ergänzen müssen, werden neue Lösungen benötigt – insbesondere, wenn sie nur kleine Mengen auf einmal benötigen. Ein Beispiel wäre eine Inselgemeinde.

Das Heben schwerer Blöcke, sagt Hunt, wird diesen Bedarf wahrscheinlich nicht decken. Er schlägt eine Alternative vor: Sand. In dieser Situation ist es „der richtige Weg“.

Derzeit gibt es kein sand- oder kiesbasiertes System.

Aber in einem kürzlich erschienenen Artikel beschrieb Hunt ein System, das an einem Berghang gebaut werden könnte. Es würde Strom erzeugen, indem es Sand oder Kies bergab fließen ließe. Um Strom zu speichern, würden Kabel und Eimer das Material wieder bergauf heben. Dieses System könnte in Gebieten mit begrenztem Zugang zu Wasser funktionieren.

Jetzt, da die Gesellschaft Strom aus erneuerbaren Quellen erzeugen kann, müssen wir diese Energie auf erneuerbare Weise speichern, sagt Hunt. Piconi von Energy Vault prognostiziert, dass zukünftige Energiespeicherlösungen sowohl konventionelle als auch schwerkraftbasierte Batterien umfassen werden.

Laut Edwards sind diese Bemühungen Teil des Übergangs hin zur Abhängigkeit von sauberer Energie.

Als Beispiel nennt er sein Heimatland Schottland. „Wir machen den Übergang weg von Öl und Gas“, sagt er – „wie die ganze Welt.“ Es gibt einen großen Wandel hin zu erneuerbaren Energiequellen. „Wir haben viel Windkraft und viel Wellenkraft“, stellt er fest. An einem Punkt während eines schweren Sturms im letzten Jahr wirbelten schnelle Winde die Turbinen heftig herum. Sie erzeugten mehr als das Doppelte des Stroms, den das ganze Land benötigte, sagt Edwards.

Die Herausforderung besteht darin, dieses Extra zu behalten. „Dieses Ei hat noch niemand aufgeschlagen“, sagt er. „Aber wir sind Teil eines Netzwerks von Ingenieuren und Unternehmen, die versuchen, zur Lösung dieser Energiespeicherprobleme beizutragen.“

Batterie: Ein Gerät, das chemische Energie in elektrische Energie umwandeln kann.

Elektrizität: Ein Ladungsfluss, der normalerweise durch die Bewegung negativ geladener Teilchen, sogenannter Elektronen, entsteht.

Elevation: Die Höhe oder Höhe, in der etwas existiert.

Ingenieur : Eine Person, die Naturwissenschaften und Mathematik nutzt, um Probleme zu lösen. Als Verb bedeutet „konstruieren“, ein Gerät, ein Material oder einen Prozess zu entwerfen, der ein Problem oder einen unerfüllten Bedarf löst.

ausgraben : (n. Ausgrabung) Etwas aus Erde oder Stein ausgraben (z. B. Dinosaurierknochen); den inneren Teil von etwas entfernen, um darin ein Loch (Hohlraum) zu erzeugen.

Gewalt: Ein äußerer Einfluss, der die Bewegung eines Objekts verändern, Objekte nahe beieinander halten oder Bewegung oder Spannung in einem stationären Objekt erzeugen kann.

Generator: Ein Gerät zur Umwandlung mechanischer Energie in elektrische Energie.

Schwere : Die Kraft, die etwas mit Masse oder Volumen zu etwas anderem mit Masse hinzieht. Je mehr Masse etwas hat, desto größer ist seine Schwerkraft.

Netz : (in Elektrizität) Das miteinander verbundene System von Stromleitungen, die elektrische Energie über große Entfernungen transportieren. In Nordamerika verbindet dieses Netz Stromkraftwerke und lokale Gemeinden auf dem größten Teil des Kontinents.

Wasserstoff : Das leichteste Element im Universum. Als Gas ist es farblos, geruchlos und leicht entzündlich. Es ist ein wesentlicher Bestandteil vieler Kraftstoffe, Fette und Chemikalien, aus denen lebendes Gewebe besteht. Es besteht aus einem einzelnen Proton (das als Kern dient), das von einem einzelnen Elektron umkreist wird.

kinetische Energie : Die Energie, die ein Objekt aufgrund seiner Bewegung besitzt. Die Menge dieser enthaltenen Energie hängt sowohl von der Masse (normalerweise dem Gewicht) des Objekts als auch von seiner Geschwindigkeit ab.

Maschinenbauingenieur: Jemand, der in einem Forschungsbereich ausgebildet ist, der die Physik nutzt, um Bewegung und die Eigenschaften von Materialien zu untersuchen, um Geräte zu entwerfen, zu bauen und/oder zu testen.

Modul : Eine Reihe standardisierter Teile oder unabhängiger Einheiten, die zum Zusammenbau einer komplexeren Struktur verwendet werden. Das Modul könnte verwendet werden, um ein „vorgefertigtes“ Haus oder Möbel – oder sogar ein Raumschiff – zu bauen.

Mond: Der natürliche Satellit eines jeden Planeten.

Motor : Ein Gerät, das Elektrizität in mechanische Bewegung umwandelt. (in der Biologie) Ein Begriff, der sich auf Bewegung bezieht.

Netzwerk : Eine Gruppe miteinander verbundener Personen oder Dinge. (v.) Der Akt der Kontaktaufnahme mit anderen Menschen, die in einem bestimmten Bereich arbeiten oder ähnliche Dinge tun (z. B. Künstler, Wirtschaftsführer oder medizinische Selbsthilfegruppen), häufig durch den Besuch von Versammlungen, bei denen solche Menschen erwartet werden, und anschließendes Chatten sie auf. (n. Vernetzung)

Orbit : Die gekrümmte Bahn eines Himmelsobjekts oder Raumfahrzeugs um eine Galaxie, einen Stern, einen Planeten oder einen Mond. Eine vollständige Umrundung eines Himmelskörpers.

Physik : Die wissenschaftliche Untersuchung der Natur und Eigenschaften von Materie und Energie. Die klassische Physik ist eine Erklärung der Natur und Eigenschaften von Materie und Energie, die auf Beschreibungen wie Newtons Bewegungsgesetzen beruht. Die Quantenphysik, ein später entstandenes Forschungsgebiet, bietet eine genauere Möglichkeit, die Bewegungen und das Verhalten von Materie zu erklären. Ein Wissenschaftler, der auf solchen Gebieten arbeitet, wird als Physiker bezeichnet.

Kolben : Ein Zylinder in einem Rohr, der sich auf und ab bewegen und dabei eine Flüssigkeit oder ein Gas (z. B. Luft) komprimieren oder ausdehnen kann. Verbrennungsmotoren, wie sie in den meisten Autos und Lastkraftwagen mit Flüssigkeitsantrieb zum Einsatz kommen, nutzen sie zum Antrieb der Bewegung. Kolben können auch als Pumpe dienen.

Planet: Ein großes Himmelsobjekt, das einen Stern umkreist, aber im Gegensatz zu einem Stern kein sichtbares Licht erzeugt.

potenzielle Energie : Die von einem Objekt gehaltene Energie nicht aufgrund seiner Bewegung, sondern aufgrund seiner Position oder seines Zustands (z. B. weil es durch eine Bremse bewegungslos gehalten wird oder an einem Draht hängt). Beispiele für Objekte, die diese Art von Energie besitzen, sind eine zusammengedrückte Feder oder eine Schneemasse auf einem Hügel (denken Sie an ihre Fähigkeit, eine Lawine auszulösen).

Kraftwerk: Eine Industrieanlage zur Stromerzeugung.

Druck: Kraft, die gleichmäßig über eine Oberfläche ausgeübt wird, gemessen als Kraft pro Flächeneinheit.

verlängerbar : Ein Adjektiv für Ressourcen, die endlos ersetzt werden können (wie Wasser, grüne Pflanzen, Sonnenlicht und Wind). Dies steht im Gegensatz zu nicht erneuerbaren Ressourcen, für die es einen begrenzten Vorrat gibt – einen, der im Wesentlichen verbraucht werden kann. Dazu gehören Erdöl (und andere fossile Brennstoffe) oder relativ seltene Elemente und Mineralien.

Reservoir : Ein großer Vorrat an etwas – oft ein natürlicher Wasservorrat wie Seen oder Teiche. (in Biologie und Medizin) Menschen, die sich mit Infektionen befassen, bezeichnen die Umgebung, in der Keime sicher überleben können (z. B. die Körper von Vögeln oder Schweinen), als lebende Reservoire.

Solar- : Hängt mit der Sonne bzw. der Strahlung, die sie aussendet, zusammen. Es kommt von sol, lateinisch für Sonne.

Ergänzung: (Verb) Etwas hinzufügen.

System : Ein Netzwerk aus Teilen, die zusammenarbeiten, um eine bestimmte Funktion zu erfüllen. Beispielsweise sind Blut, Gefäße und Herz die Hauptbestandteile des Kreislaufsystems des menschlichen Körpers. Ebenso gehören Züge, Bahnsteige, Gleise, Fahrbahnsignale und Überführungen zu den potenziellen Komponenten des Eisenbahnsystems eines Landes. Das System kann sogar auf Prozesse oder Ideen angewendet werden, die Teil einer Methode oder eines geordneten Satzes von Verfahren zur Erledigung einer Aufgabe sind.

Technologie: Die Anwendung wissenschaftlicher Erkenntnisse für praktische Zwecke, insbesondere in der Industrie – oder die Geräte, Prozesse und Systeme, die aus diesen Bemühungen resultieren.

Terrain : Das Land in einem bestimmten Gebiet und was auch immer es bedeckt. Der Begriff kann sich auf alles beziehen, von einer glatten, flachen und trockenen Landschaft bis hin zu einer Bergregion, die mit Felsbrocken, Mooren und Wald bedeckt ist.

Übergang: Die Grenze, an der sich eine Sache (Absätze, Ökosysteme, Lebensstadium, Zustand der Materie) verändert oder in eine andere umwandelt.

Turbine : Ein Gerät mit verlängerten armähnlichen Klingen (oft gebogen), um eine sich bewegende Flüssigkeit – alles von Gas oder Dampf bis hin zu Wasser – aufzufangen und dann die Energie dieser Bewegung in eine Drehbewegung umzuwandeln. Oftmals treibt diese Drehbewegung ein System zur Stromerzeugung an.

Welle: Eine Störung oder Variation, die sich regelmäßig und oszillierend durch Raum und Materie ausbreitet.

Winde : Ein mechanisches Gerät zum Aufwickeln oder Ablassen von Seilen oder Drähten. Durch Erhöhen der Spannung mit einer Winde erhöht sich die auf das Seil oder den Draht ausgeübte Kraft. Zu den möglichen Einsatzmöglichkeiten gehören: Eine Winde kann ein Segel an der Seite eines Masts auf einem Schiff hochziehen oder die auf ein Material ausgeübte Kraft erhöhen, um seine Festigkeit zu testen.

Tagebuch:​ ​​JD Hunt et al. Mountain Gravity Energy Storage: Eine neue Lösung, um die Lücke zwischen bestehenden Kurz- und Langzeitspeichertechnologien zu schließen. Energie. Bd. 190, Januar 2020, S. 116419. doi: 10.1016/j.energy.2019.116419.

Stephen Ornes lebt in Nashville, Tennessee, und seine Familie hat zwei Kaninchen, sechs Hühner und eine Katze. Seit 2008 schreibt er für Science News Explores über Themen wie Blitze, Wildschweine, große Blasen und Weltraummüll.

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