Im Grunde genommen sieht es derzeit so aus, dass Strom nur in Akkus und Wärme in möglichst großen Pufferspeichern gespeichert wird.

Stromspeicherung
Leider wird kaum in die Erforschung neuer Speichermethoden für Elektrizität investiert. Es wird zwar in die Verbesserung der Akku-Technologien investiert, aber da sollten die Grenzen auch bald erreicht sein. Zudem müssen Akkumulatoren regelmäßig aufgeladen werden und das kann ein Problem für die Speicherung von Strom aus Wind- oder Sonnenenergie werden.
Was bisher noch nicht verfolgt wird, ist die Umwandlung von Strom in eine andere Energieform. Beispielsweise könnten sich Stromspeicherung und Wärmespeicherung vice versa ergänzen. Ein Überschuss an Strom könnte in die Erwärmung von Pufferspeichern investiert werden und Überschüsse an Wärme könnten zur Stromerzeugung verwendet werden. Aber auch da sind die Grenzen (Größe und Temperatur des Pufferspeichers bzw. aktueller Stromverbrauch) relativ schnell erreicht.
Ein anderer Ansatz ist die Erzeugung anderer Energieträger mit Hilfe überschüssiger Elektrizität. Mit Hilfe von Strom könnte aus Wasser auch Wasserstoff erzeugt werden, der dann im Bedarfsfall einen Motor antreibt. Natürlich ist die Speicherung von Wasserstoff und der dafür benötigte Energiebedarf ein eigenes Thema. Aber mit alten Methoden (Trennung von Wasserstoff und Sauerstoff mit Hilfe einer speziellen Frequenz) würde dieses Verfahren nur sehr wenig Strom benötigen.

Wärmespeicherung
Bei der Wärmespeicherung wird derzeit üblicherweise auf Pufferspeicher zurückgegriffen. Eine andere Variante dafür wäre auch ein großer Schotterspeicher, der dann mit einer Wärmepumpe genutzt werden könnte. Diese Variante hat nur zwei Nachteile. Man benötigt einen Keller voll Schotter und die Wärmepumpe braucht Strom. Auch wenn es solche Lösungen tatsächlich gibt, sollte es immer in einem Gesamtkontext gesehen werden. Das heißt, dass der für die Wärmepumpe benötigte Strom zumindest selbst erzeugt werden sollte.
Eine weitere Variante ist wiederum die Umwandlung der Wärmeenergie in Strom. Das kann mit Hilfe eines Strirling-Motors realisiert werden.

Gesamtkonzept
Natürlich bringt jede weitere Verwendung ungenutzter Energie auch immer eine Einsparung an externen Ressourcen, jedoch darf man die Kosten/Nutzen Rechnung dabei nicht außer acht lassen.
Ein optimales Gesamtkonzept könnte (schematisch dargestellt) wie folgt aussehen.

Das sieht komplizierter aus als es ist.

Stromerzeugung
Grundsätzlich gibt es 5 verschieden Möglichkeiten Strom selbst zu erzeugen.
• Aus Sonnenenergie
• Aus Windenergie
• Aus Regenwasser
• Aus Wärme (Stirling Motor)
• Aus einem selbst erzeugten Energieträger (Wasserstoff, Biogas,…)
Der erzeugte Strom wird in hausinterne Netz eingespeist.

Wärmeerzeugung
Grundsätzlich gibt es 4 verschiedene Möglichkeiten Wärme selbst zu erzeugen.
• Aus Sonnenenergie
• Aus „normalen“ Heizsystemen (hier feste Brennstoffe)
• Aus Strom
• Aus einem selbst erzeugten Energieträger (Wasserstoff, Biogas,…)
Natürlich gibt es noch andere Möglichkeiten Wärme zu erzeugen, aber das sind eher Exoten. Als Beispiel sei hier Wärme aus Windkraft (direct-to-heat Technik) erwähnt, die Wärme durch Reibungshitze erzeugt, aber einen sehr schlechten Wirkungsgrad hat.
Die Wärmenergie erhitzt einen möglichst großen Pufferspeicher.

Energiezentrale
Die Energiezentrale (Energiebedarf Steuerung) wird nur aktiv, wenn entweder ein Überschuss an Wärme oder ein Überschuss an Strom vorhanden ist.

Wärmeüberschuss
Bei Wärmeüberschuss (beispielsweise Solar-Heizung im Sommer) wird der Stirling-Motor zur Stromerzeugung aktiviert

Stromüberschuss
Wenn in einem Einfamilienhaus einmal die Netzeinspeisung eingerichtet ist, dann fließt überschüssiger Strom automatisch ins öffentliche Netz. Hier schaltet sich die Energiezentrale ein und geht nach folgenden Schritten vor.

• Schritt 1: Wird noch Wärme benötigt? (hat der Pufferspeicher Betriebstemperatur?)

• Schritt 1a: Wenn noch Wärme benötigt wird, wird der Strom direkt zur Heizung des Pufferspeichers verwendet.

Wird keine Wärme mehr benötigt, bzw. ist trotz Wärmeerzeugung immer noch überschüssiger Strom zur Verfügung, dann stellt sich die nächste Frage.

• Schritt 2: Kann noch etwas vom Energieträger erzeugt werden kann? (Ist der Speicher/Behälter voll?)

• Schritt 2a: Wird noch Energieträger benötigt, dann wird der restliche Strom für die Erzeugung verwendet.

Wird auch kein Energieträger mehr benötigt, bzw. ist noch immer Kapazität dann, dann läuft der nächste Schritt automatisch.

• Schritt 3: Der überschüssige Strom fließt ins öffentliche Netz.
  Wie schon oben beschrieben läuft der Stromfluss automatisch. Wenn man also Überschuss hat, fließt er automatisch ins Netz (außer die Energiezentrale aktiviert weitere Stromverbraucher) und wenn selbst zu wenig Strom erzeugt wird, dann wird die Differenz in Folge eines Potentialausgleichs automatisch aus dem Netz „gesaugt“.

Auch hier arbeiten wir bereits an der Verwirklichung einiger Ideen bzw. an der Programmierung geeigneter Algorithmen. Informieren Sie sich weiterhin hier über den aktuellen Stand.