DE102012007432A1 - Apparatus for storing thermal energy, and particularly electrical energy, has energy storage element formed as hybrid energy storage element, which comprises substantially homogeneous mixture for energy storage and recovery of energy - Google Patents

Abstract

The apparatus (1) has an energy storage element (2) arranged in a storage container (12), and an energy input unit (10), through which the energy transferable to raise its temperature is stored as thermal energy in the energy storage element. The energy storage element is formed as a hybrid energy storage element, which comprises a substantially homogeneous mixture (4) for energy storage and recovery of energy that supplies or withdraws the energy as heat energy from a solid element (6) and a fluidic element (8). The energy input unit comprises a heater (14) with a heating element (16).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Speichern von thermischer- und insbesondere elektrischer Energie, mit wenigstens einem Energiespeicherelement, wenigstens einer Energieeintragsvorrichtung, über die die zu speichernde Energie als Wärmeenergie auf das Energiespeicherelement unter Anhebung dessen Temperatur übertragbar ist, und wenigstens einer Energieaustragsvorrichtung, über die die im Energiespeicherelement gespeicherte Wärmeenergie unter Absenkung dessen Temperatur abführbar ist.The invention relates to a device for storing thermal energy and in particular electrical energy, with at least one energy storage element, at least one energy input device via which the energy to be stored can be transferred as thermal energy to the energy storage element by raising its temperature, and at least one energy discharge device, over which the stored in the energy storage element heat energy can be dissipated while lowering its temperature.

In letzter Zeit wird der Verringerung des CO2-Ausstoßes eine große Bedeutung zugemessen: Erhöhte CO2 Konzentrationen in der Atmosphäre führen zu einem Treibhauseffekt und somit zu steigenden Temperaturen auf der Erde mit massiven, negativen Auswirkungen auf unser Klima. Die Erzeugung von Energie durch das Verbrennen von fossilen Energieträgern wie zum Beispiel Kohle, Öl, Gas und Holz setzt in hohem Maße CO2 frei. Eine Reduktion dieser Emissionen ist nur durch Energieeinsparungen auf Seiten der Verbraucher, oder durch sehr aufwendige, unerprobte Filtertechnik auf Seiten der Erzeuger möglich Gleichzeitig verzichten manche Länder zukünftig auf die Nutzung von Kernenergie. Das Risiko ist hier im Falle einer Havarie unkalkulierbar.Recently, the reduction of CO2 emissions has been given great importance: Increased CO2 concentrations in the atmosphere lead to a greenhouse effect and thus to rising temperatures on earth with massive, negative effects on our climate. The generation of energy from the burning of fossil fuels such as coal, oil, gas and wood releases a large amount of CO2. A reduction of these emissions is only possible through energy savings on the part of the consumers, or through very expensive, untried filter technology on the part of the producers. At the same time, some countries will forgo the use of nuclear energy in the future. The risk is incalculable here in case of an accident.

Da der weltweite Energiebedarf aber durch das Wirtschaftswachstum in den Schwellen- und Entwicklungsländern noch über Jahrzehnte weiter steigen wird, ist eine CO2 Reduktion nur möglich, wenn neben massiven Energieeinsparungen der Industrieländer die benötigte Energie auf anderem Wege erzeugt wird. Beispielhaft sei hier die direkte Stromgewinnung durch Photovoltaik- und Windkraftanlagen, aber auch die Strom- oder Wärmeerzeugung zum Beispiel über Solarthermische Anlagen oder Biomasseanlagen angeführt. Es wird hier von regenerativen Energien gesprochen, weil sie entweder wie Sonne und Wind immer vorhanden sind, oder wie bei Biomassesystemen bei der Verbrennung nur so viel CO2 freisetzten, wie sie bei ihrem Wachstum CO2 aufgenommen haben.However, as global energy demand will continue to increase over decades due to economic growth in emerging and developing countries, a reduction in CO2 will only be possible if, in addition to massive energy savings in industrialized countries, the required energy is generated by other means. By way of example, the direct generation of electricity by photovoltaic and wind power plants, but also the generation of electricity or heat, for example via solar thermal plants or biomass plants, are cited here. It is referred to here as regenerative energies, because they are always present either as sun and wind, or as in biomass systems when burning only released as much CO2 as they have absorbed CO2 in their growth.

Kohle-, Gas-, Öl- und Atomkraftwerke produzieren kontinuierlich Energie und die Anpassung der Kapazitäten an die tatsächlich benötigte Energie wird dadurch erreicht, dass schnell abschaltbare Kraftwerkstypen wie Gaskraftwerke heruntergefahren werden, überschüssiger Strom verkauft wird, oder die Energie zwischengespeichert wird. Letzteres geschieht zur Zeit überwiegend in Pumpspeicherwerken; Wasser wird mit Hilfe von überflüssigem Strom von einem niedrig gelegenen Wasserreservoir zu einem höher gelegenen gepumpt und die Energie so in Form von Lageenergie gespeichert. Wird Strom benötigt, durchströmt das Wasser eine am niedrigen Reservoir installierte Turbine und erzeugt über einen Generator Strom. Der Speicherbedarf ist aktuell recht niedrig, weil genügend schnell abschaltbare Kraftwerke, Speicherkraftwerke oder Abnehmer für überflüssigem Strom zur Verfügung stehen.Coal, gas, oil and nuclear power plants are continuously producing energy and adapting capacity to the actual energy they need is achieved by shutting down fast-switching power plant types such as gas-fired power plants, selling excess electricity, or caching energy. The latter is currently happening mainly in pumped storage plants; Water is pumped by means of superfluous electricity from a low-lying water reservoir to a higher level, thus storing the energy in the form of potential energy. If electricity is required, the water flows through a turbine installed at the low reservoir and generates electricity via a generator. The storage requirement is currently quite low because there are enough fast turn-off power plants, storage power plants or customers for excess power available.

Windräder, Photovoltaikanlagen und solarthermische Kraftwerke produzieren die Energie nicht kontinuierlich, sondern sehr unregelmäßig, zum Beispiel produzieren Photovoltaik- und solarthermische Anlagen Energie in einer Bandbreite von 0–100% je nach Jahres- und Tageszeit und Bewölkung des Himmels. Das gilt auch für Windräder, deren Stromproduktion elementar davon abhängig ist, ob, wann und wie stark der Wind weht.Wind turbines, photovoltaic systems and solar thermal power plants do not produce the energy continuously, but very irregularly, for example, photovoltaic and solar thermal systems produce energy in a range of 0-100% depending on the year and time of day and cloudiness of the sky. This also applies to wind turbines whose power production is fundamentally dependent on whether, when and how much the wind blows.

Im Stromnetz muss immer genau so viel Strom vorhanden sei, wie gerade benötigt wird. Schon geringe Schwankungen senken oder erhöhen die Netzfrequenz, was zum Ausfall von Computern oder empfindlichen elektrischen Geräten führt. Größere Schwankungen kann ein Stromnetz nicht verkraften, diese führen zu Notabschaltungen von Kernkraftwerken und letztlich zum kollabierendes gesamten Netzes.In the power grid, there must always be exactly as much power as is needed. Even small fluctuations reduce or increase the mains frequency, which leads to the failure of computers or sensitive electrical devices. Larger fluctuations can not cope with a power grid, which leads to emergency shutdowns of nuclear power plants and ultimately to the collapsing entire network.

Werden jetzt die kontinuierlich produzierenden Energieerzeuger durch unregelmäßig Erzeugende teilweise ersetzt, wird es immer schwieriger, die Kapazitäten an den Bedarf anzupassen. Abhilfe kann hier nur dadurch geschaffen werden, dass große Mengen an Energie in Form von zum Beispiel Strom oder Wärme gespeichert werden, um damit die Schwankungen auszugleichen.If the production of renewable energy producers is partly replaced by irregular generators, it will become increasingly difficult to adapt capacities to demand. Remedy can only be created here by storing large amounts of energy in the form of, for example, electricity or heat in order to compensate for the fluctuations.

Außer Pumpspeicherkraftwerken sind derzeit keine Speicher bekannt, bei denen auf kostengünstige Weise eine schnelle Speicherung großer Energiemengen und eine gleichwohl schnelle Wiederentnahme der gespeicherten Energie möglich ist. Pumpspeicherkraftwerke benötigen aber Höhenunterschiede von mehreren hundert Metern, um wirtschaftlich zu arbeiten, sind also von geografischen Bedingungen abhängig. Beispielsweise sollen in der deutschen Nordsee große Mengen Windstrom erzeugt werden; aber das vorgelagerte Land ist flach und folglich können hier keine Pumpspeicherkraftwerke errichtet werden. Ein schneller Weitertransport von großen Energiemengen, um zum Beispiel Lastspitzen in den südlichen Industriezentren auszugleichen, ist ebenfalls nicht möglich, weil die nötigen Stromleitungen in den Süden fehlen.Except pumped storage power plants are currently no memory known in which a cost-effective way, a rapid storage of large amounts of energy and an equally fast recovery of the stored energy is possible. However, pumped storage power plants require differences in altitude of several hundred meters in order to work economically, so they depend on geographical conditions. For example, large quantities of wind power are to be generated in the German North Sea; but the offshore land is shallow and therefore no pumped storage power plants can be built here. A fast onward transport of large amounts of energy, for example, to compensate for load peaks in the southern industrial centers, is also not possible because the necessary power lines to the south are missing.

Abhilfe kann hier nur eine neue Speichertechnologie schaffen, die es ermöglicht, an beliebigen Ort, zu beliebiger Zeit, kostengünstig große Mengen Energie zu speichern und bei Bedarf ebenso schnell wieder abzugeben.The only remedy here is to create a new storage technology that makes it possible to store large quantities of energy cost-effectively at any location, at any time, and release it just as quickly if required.

Zwar sind Verfahren bekannt, bei denen zur Speicherung von Energie mittels Energieeintrags- und- austragsvorrichtungen Energie gespeichert und auch wieder abgezogen werden kann, so gibt es Versuche mit Sandspeichern, die allerdings einen sehr geringen Wirkungsgrad haben. Although methods are known in which stored energy for energy storage by means of Energieeintrags- and -austragsvorrichtungen and can be withdrawn again, so there are experiments with sand storage, but have a very low efficiency.

Es gibt auch die Möglichkeit der Energiespeicherung in Flüssigkeiten, wie zum Beispiel in Thermoöl oder Wasser, wobei erstere Möglichkeit wegen der großen, erforderlichen Ölmengen sehr teuer und letzteres ebenfalls sehr teuer ist, weil zum Erreichen von Temperaturen über 100°C Druckbehälter nötig sind. Es gibt auch Versuche, der Kombination von beiden Varianten. So ist durch die DE 10 2009 036 550 A1 ein Verfahren bekannt, bei dem eine Wärmeträgerflüssigkeit durch ein Wärmetauscherrohr geleitet wird, welches sich in einem Behälter befindet, das ebenfalls mit dieser Flüssigkeit gefüllt ist. Um die benötigte Flüssigkeitsmenge zu reduzieren sind im Behälter Feststoffkörper angebracht. Die Konstruktion ist sehr aufwendig, weil die Wärmeübertragung durch die Strömung des Übertragungsmediums übertragen wird, weil die Feststoffkörper große Abstände zueinander haben müssen, damit das Übertragungsmedium dazwischen zirkulieren kann und dadurch auch große Mengen des Übertragungsmediums benötigt werden. Die Zirkulation muss motorisch in Gang gebracht und erhalten werden und es ist ein zweiter Wärmetauscherkreislauf zur Entnahme der Energie nötig. Die Kosten für einen solchen Speicher sind deshalb sehr hoch.There is also the possibility of energy storage in liquids, such as in thermal oil or water, the former possibility because of the large amounts of oil required very expensive and the latter is also very expensive, because to reach temperatures above 100 ° C pressure vessels are needed. There are also attempts of combining both variants. So is by the DE 10 2009 036 550 A1 a method is known in which a heat transfer fluid is passed through a heat exchanger tube, which is located in a container which is also filled with this liquid. In order to reduce the required amount of liquid solid body are mounted in the container. The construction is very expensive because the heat transfer is transmitted through the flow of the transfer medium, because the solid bodies must have large distances to each other, so that the transmission medium can circulate between them and thereby large quantities of the transmission medium are needed. The circulation must be started and maintained by the engine, and a second heat exchanger circuit is required to remove the energy. The cost of such a memory are therefore very high.

All die genannten Speicher haben einen weiteren, elementaren Nachteil: Sie können nicht selektiv mit Energie gefüllt werden. Ist zum Beispiel nur für kurze Zeit ein Energie-Überschuss aus Windkraft vorhanden, kann dieser zwar gespeichert werden, ist aber der Speicher leer, oder auf einem niedrigen Energieniveau, wird mit dieser Energie immer der gesamte Speicher gleichmäßig für kurze Zeit erwärmt, also zum Beispiel nur um wenige Grad. Wird jetzt Energie benötigt, kann diese wegen des niedrigen Niveaus nicht entnommen werden, weil zum Beispiel die Temperatur für die Erzeugung von Heißdampf zu niedrig ist.All these memories have another elementary disadvantage: they can not be selectively filled with energy. If, for example, an energy surplus of wind power is available only for a short time, it can be stored, but if the store is empty or at a low energy level, this energy always heats the entire store evenly for a short time, for example only a few degrees. If energy is needed now, it can not be removed because of the low level, because, for example, the temperature for the production of superheated steam is too low.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es folglich, ortsunabhängig und kostengünstig eine Vorrichtung zum schnellen und u. U. auch selektiven Speichern und Entnehmen von thermischer und elektrischer Energie mit einem erhöhten Wirkungsgrad herzustellen.Object of the present invention is therefore, regardless of location and cost, a device for fast and u. U. also produce selective storage and removal of thermal and electrical energy with increased efficiency.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Speichern von Energie und insbesondere elektrischer Energie und ein Hybrid-Energiespeicherelement gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.This object is achieved by a device for storing energy and in particular electrical energy and a hybrid energy storage element according to the independent claims.

Insbesondere wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Speichern von Energie und insbesondere elektrischer Energie gelöst, mit wenigstens einem Energiespeicherelement, das in einem Speicherbehälter (12) angeordnet ist, und wenigstens einer Energieeintragsvorrichtung, über die die zu speichernde Energie als Wärmeenergie auf das Energiespeicherelement unter Anhebung dessen Temperatur übertragbar ist, und wenigstens einer Energieaustragsvorrichtung, über die die im Energiespeicherelement gespeicherte Wärmeenergie unter Absenkung dessen Temperatur abführbar ist, wobei das Energiespeicherelement als ein Hybrid-Energiespeicherelement ausgebildet ist, umfassend eine im wesentlichen homogene Mixtur der die Energie als Wärmeenergie zugeführt bzw. entzogen wird, aus wenigstens einem Feststoffelement und wenigstens einem Fluidelement, wobei das Feststoffelement ein Schüttmaterial mit einer Korngröße im Bereich von 0,063–0,2 mm bis 20–63 mm, und insbesondere ein körniges Schüttmaterial aufweist, und wobei die Energieeintragsvorrichtung wenigstens eine Heizvorrichtung aufweist, mit wenigstens einem Heizelement, das das Hybrid-Energiespeicherspeicherelement durchläuft, und/oder die Energieaustragsvorrichtung wenigstens eine Wärmetauschervorrichtung aufweist, mit wenigstens einem Wärmetauscherelement, das das Hybrid-Energiespeicherelement durchläuft.In particular, this object is achieved by a device for storing energy and, in particular, electrical energy, having at least one energy storage element which is stored in a storage container (US Pat. 12 ), and at least one energy input device, via which the energy to be stored as heat energy to the energy storage element by raising its temperature is transferable, and at least one energy discharge device via which the energy stored in the energy storage element heat energy can be dissipated while lowering its temperature, wherein the energy storage element as a hybrid energy storage element is formed, comprising a substantially homogeneous mixture of the energy is supplied as heat energy or withdrawn from at least one solid element and at least one fluid element, wherein the solid element is a bulk material having a particle size in the range of 0.063-0.2 mm to 20-63 mm, and in particular a granular bulk material, and wherein the energy input device has at least one heating device, with at least one heating element, which passes through the hybrid energy storage storage element, and / or the energy discharge device has at least one heat exchanger device, with at least one heat exchanger element that passes through the hybrid energy storage element.

Im Umfang der Erfindung wird unter einem Hybrid-Energiespeicherelement jedes Element verstanden, das sich im Wesentlichen aus einer Mixtur aus wenigstens einem Feststoffelement und wenigstens einem Fluidelement zusammensetzt. Diese Feststoffelemente sind Elemente, die im Wesentlichen hauptsächlich aus Feststoffen, sei es aus einem einzigen Feststoff oder einer Feststoffzusammensetzung bestehen. Unter Fluidelement wird jedes Element verstanden, dessen Elementstruktur eine im Wesentlichen fluidale Eigenschaft aufweist, vorzugsweise eine Flüssigkeit, und insbesondere Eigenschaften aufweist, die ein Spalt und Hohlraum füllendes Verfließen des Feststoffelementes erlauben. Bei einem Fluidelement ist in der Regel die Rede von einem homogenen Fluid, wobei natürlich auch Fluidelementmischungen unter den Begriff Fluidelement subsumiert werden können Durch die Ausbildung des Energiespeicherelementes als Hybrid-Energiespeicherelement umfassend eine Mixtur aus wenigstens einem Feststoffelement und wenigstens einem Fluidelement ist es insbesondere garantiert, dass Hohlräume im Feststoffelement durch das Fluidelement geschlossen und somit der Wärmeübergangswiderstand innerhalb des Elementes bzw. im gesamten Hybrid-Energiespeicherelement und auch dessen Wärmekapazität im Sinne der Energiespeicherung verbessert werden. Darüber hinaus weist die Mixtur eine vorzugsweise pastöse Eigenschaft auf, was neben dem vorteilhaften Füllverhalten, beim Auffüllen des Energiespeicherbehälters mit dem Speicherelement, auch im Zusammenhang mit der im folgenden noch zu beschreibenden bewegbaren oder an wenigstens zwei Positionen im Energiespeicher positionieren baren Energieeintragsvorrichtung bzw. Energieaustragsvorrichtung von Vorteil ist.Within the scope of the invention, a hybrid energy storage element is understood as meaning any element which essentially consists of a mixture of at least one solid element and at least one fluid element. These solid elements are elements which consist essentially mainly of solids, be it a single solid or a solid composition. The term "fluid element" is understood to mean any element whose element structure has a substantially fluid property, preferably a liquid, and in particular has properties which allow the solid element to flow in a gap and cavity. A fluid element is generally referred to as a homogeneous fluid, whereby, of course, fluid element mixtures can also be subsumed under the term fluid element. By forming the energy storage element as hybrid energy storage element comprising a mixture of at least one solid element and at least one fluid element, it is particularly guaranteed that cavities in the solid element are closed by the fluid element and thus the heat transfer resistance within the element or in the entire hybrid energy storage element and also its heat capacity in the sense of energy storage can be improved. In addition, the mixture has a preferably pasty property, which in addition to the advantageous filling behavior when filling the energy storage container with the Storage element, also in connection with the below to be described movable or at least two positions in the energy storage position ble energy input device or energy discharge device is advantageous.

Die Mixtur ist eine im Wesentlichen homogene Mixtur, was bedeutet, dass das Feststoffelement bzw. die Feststoffelemente im Wesentlichen gleichmäßig mit dem Fluidelement vermengt und somit insbesondere Zwischenräume und Hohlräume von dem Fluidelement vollständig ausgefüllt sind. Eine solche Mixtur hat also eine viskose Eigenschaft; sie entspricht vorzugsweise einem zäh-flüssigem Brei, wobei grundsätzlich innerhalb der Mixtur keine Strömung des Fluids initiiert wird; es liegt ein statischer Zustand zwischen Fluidelement und Feststoffelement vor.The mixture is a substantially homogeneous mixture, which means that the solid element or the solid elements are mixed substantially uniformly with the fluid element and thus in particular gaps and cavities are completely filled by the fluid element. So such a mixture has a viscous property; it preferably corresponds to a viscous-liquid slurry, wherein in principle no flow of the fluid is initiated within the mixture; there is a static condition between fluid element and solid element.

Das Feststoffelement umfasst ein Schüttmaterial mit einer Korngröße im Bereich von 0,063–0,2 mm bis 20–63 mm, und insbesondere ein körniges Schüttmaterial. Bei Mischung mit dem Fluidelement entsteht so eine Mixtur, die erfindungsgemäß einen verbesserten Energiespeicher abgibt.The solid element comprises a bulk material having a particle size in the range of 0.063-0.2 mm to 20-63 mm, and in particular a granular bulk material. When mixed with the fluid element so creates a mixture that emits an improved energy storage according to the invention.

Erfindungsgemäß weist die Energieeintragsvorrichtung wenigstens eine Heizvorrichtung auf, mit wenigstens einem Heizelement, das das Hybrid-Energiespeicherspeicherelement durchläuft, und/oder die Energieaustragsvorrichtung weist wenigstens eine Wärmetauschervorrichtung auf, mit wenigstens einem Wärmetauscherelement, das das Hybrid-Energiespeicherelement durchläuft.According to the invention, the energy input device has at least one heating device, with at least one heating element, which passes through the hybrid energy storage element, and / or the energy discharge device has at least one heat exchanger device, with at least one heat exchanger element, which passes through the hybrid energy storage element.

Die Energieeintragsvorrichtung bzw. dessen Heizvorrichtung und/oder die Energieaustragsvorrichtung bzw. deren Wärmetauschervorrichtung stehen also in direktem Kontakt mit der Mixtur, so dass, infolge der Einzelbestandteile der Mixtur, eine effektive und kostengünstige Energieübertragung gewährleistet ist.The energy input device or its heating device and / or the energy discharge device or its heat exchanger device are thus in direct contact with the mixture, so that, as a result of the individual components of the mixture, an effective and cost-effective energy transfer is ensured.

Grundsätzlich ist es möglich, die Energieaustragsvorrichtung auch zum Eintragen von Energie in den Hybrid-Energiespeicher zu verwenden. in einem solchen Fall ist insbesondere die Wärmetauschervorrichtung als Zwei-Wegesystem ausgebildet, so dass wahlweise Energie eingetragen oder ausgetragen werden kann.In principle, it is also possible to use the energy discharge device for introducing energy into the hybrid energy store. In such a case, in particular, the heat exchanger device is designed as a two-way system, so that either energy can be registered or discharged.

Wie bereits erwähnt weist das Feststoffelement ein Schüttmaterial und insbesondere ein körniges Schüttmaterial auf. Ein solches Schüttmaterial kann beispielsweise aus einem unverfestigten Sedimentgestein bestehen und insbesondere aus einem Sand und hier im Speziellen aus einem Quarzsand.As already mentioned, the solid element has a bulk material and in particular a granular bulk material. Such a bulk material may for example consist of an unconsolidated sedimentary rock and in particular of a sand and in particular of a quartz sand.

Die Verwendung eines Schüttmaterials als Feststoffelement erlaubt insbesondere das vollständige Auffüllen eines Speicherraumes für das Energiespeicherelement, wobei die Abstände zwischen den einzelnen Schüttmaterialelementen, beispielsweise die Abstände zwischen einzelnen Sandpartikeln, im Wesentlichen vollständig durch das Fluidelement ausgefüllt werden. Das Ergebnis ist ein Energiespeicher, der aufgrund der Kombination aus Feststoffelement und Fluidelement sehr kompakt ist, wobei der Wärmeübergangswiderstand zwischen den Einzelbauteilen des Fluidelements, also beispielsweise den Sandpartikeln durch das anhaftende und die Zwischenräume ausfüllende Fluidelement sehr gering ist. Wärme, die über das Energieeintragselement in diesem Hybrid-Energiespeicherelement gespeichert werden soll, kann so sehr schnell und effektiv vom Energiespeicherelement aufgenommen und natürlich auch wieder abgeführt werden.The use of a bulk material as a solid element in particular allows the complete filling of a storage space for the energy storage element, wherein the distances between the individual bulk material elements, for example, the distances between individual sand particles, are substantially completely filled by the fluid element. The result is an energy storage, which is very compact due to the combination of solid element and fluid element, wherein the heat transfer resistance between the individual components of the fluid element, so for example the sand particles by the adhering and the interstices filling fluid element is very low. Heat that is to be stored on the energy input element in this hybrid energy storage element can be so very quickly and effectively absorbed by the energy storage element and of course also removed again.

Die Herstellung des Hybrid-Energiespeicherelementes ist äußerst kostengünstig, da das Schüttmaterial einen relativ geringen Preis aufweist und sehr einfach zu verarbeiten ist. So kann beispielsweise herkömmlicher Sand verwendet werden, der nahezu an jeder Montagestätte der Energiespeichervorrichtung vorhanden ist. Durch die plastischen Eigenschaften des Schüttmaterials in Kombination mit dem Fluidelement ist es darüber hinaus möglich, die zur Speicherung des Energie-Speicherelementes verwendeten Aufnahme- und Speicherräume nahezu frei zu dimensionieren, da auch kleinste Ausbuchtungen und Kavernen durch die plastide bzw. breiige Mixtur ausgefüllt werden können.The production of the hybrid energy storage element is extremely cost-effective, since the bulk material has a relatively low price and is very easy to work with. For example, conventional sand may be used that is present at almost any mounting location of the energy storage device. Due to the plastic properties of the bulk material in combination with the fluid element, it is also possible to dimension the storage and storage spaces used for storing the energy storage element almost freely, as even the smallest bulges and caverns can be filled by the plastide or mushy mixture ,

Etwaige Temperaturschwankungen und daraus resultierende Spannungen stellen kein Problem dar, da durch die plastische Ausbildung des Energiespeicherelementes Temperaturschwankungen oder dergleichen Elementbelastungen spannungsfrei abgetragen werden.Any temperature fluctuations and resulting voltages pose no problem, since the plastic design of the energy storage element temperature variations or similar element loads are removed stress-free.

Vorzugsweise weist die Energieeintragsvorrichtung und/oder die Energieaustragsvorrichtung ein Positioniermittel derart auf dass eine Positionierung der Energieeintragsvorrichtung und/oder der Energieaustragsvorrichtung innerhalb des Speicherbehälters an wenigstens zwei unterschiedlichen Positionen erlaubt.Preferably, the energy input device and / or the energy discharge device has a positioning means such that positioning of the energy input device and / or the energy discharge device within the storage container at at least two different positions allowed.

Das Positioniermittel ist vorzugsweise insbesondere derart ausgebildet, dass es eine vertikale Positionierbarkeit der Energieeintragsvorrichtung und/oder die Energieaustragsvorrichtung innerhalb des Speicherbehälters erlaubt.The positioning means is preferably designed in particular such that it allows a vertical positioning of the energy input device and / or the energy discharge device within the storage container.

Die Positionierbarkeit der Energieeintragsvorrichtung und/oder die Energieaustragsvorrichtung erlaubt eine selektive Beschickung des Energiespeichers bzw. eine selektive Entnahme desselben, wobei die Positionierbarkeit allein aufgrund der Ausbildung des Energiespeichers aus einer Mixtur und insbesondere einer breiigen, pastösen Mixtur möglich ist.The positionability of the energy input device and / or the energy discharge device allows a selective charging of the energy storage or a selective removal of the same, wherein the positioning alone due to the formation of the energy storage of a mixture and especially a pulpy, pasty mixture is possible.

Vorzugsweise umfasst das Positioniermittel eine Hebe-Senk-Einrichtung, die mit der Energieeintragsvorrichtung und/oder die Energieaustragsvorrichtung in Wirkverbindung stehen. Die Hebe-Senk-Einrichtung erlaubt vorzugsweise ein aktives Anheben und/oder Absenken der Energieeintragsvorrichtung und/oder der Energieaustragsvorrichtung wenigstens innerhalb des Speicherbehälters. Es ist auch möglich, die Hebe-Senk-Einrichtung so auszubilden, dass sie ein herausheben bzw. entfernen der Energieeintragsvorrichtung und/oder der Energieaustragsvorrichtung aus dem Speicherbehälter insbesondere zu Wartungszwecken erlaubt.Preferably, the positioning means comprises a lifting-lowering device, which are in operative connection with the energy input device and / or the energy discharge device. The lifting / lowering device preferably allows an active lifting and / or lowering of the energy input device and / or the energy discharging device at least within the storage container. It is also possible to design the lifting / lowering device such that it allows lifting or removal of the energy input device and / or the energy discharge device from the storage container, in particular for maintenance purposes.

Vorzugsweise weisen die Vorrichtung uns insbesondere die Energieeintragsvorrichtung und/oder die Energieaustragsvorrichtung wenigstens ein Vibrationsmittel auf, über das die Energieeintragsvorrichtung und/oder die Energieaustragsvorrichtung und/oder die Mixtur in Vibrationsschwingungen versetzt werden können. Auf diese Weise wird das Positionieren der Energieeintragsvorrichtung und/oder der Energieaustragsvorrichtung innerhalb der Mixtur erleichtert.The device, in particular the energy input device and / or the energy output device, preferably has at least one vibration means, by way of which the energy input device and / or the energy output device and / or the mixture can be vibrated. In this way, the positioning of the energy input device and / or the energy discharge device within the mixture is facilitated.

Die Energie Eintrags- und/oder Austragsvorrichtung ist also vorzugsweise durch eine Hebe-Senk-Einrichtung insbesondere in vertikaler Richtung durch den ”Speicherbrei” bewegbar, wobei diese Positionierung durch die Vibrationsmittel erleichtert wird. Als Vibrationsmittel können aus dem Stand der Technik bekannte Vibrationsmittel, wie beispielsweise Rüttelflaschen oder dergleichen aus dem Betonbau bekannte Vibrationsmittel verwendet werden. Auch ist es möglich, den Speicherbehälter in Vibration zu bringen, wobei sich diese Vibration dann auf die Mixtur überträgt und das Positionieren der Eintrags- und/oder Austragsvorrichtung erleichtert wird. Auch ist möglich, die Eintrags- und/oder Austragsvorrichtung selbst in Vibration zu versetzten.The energy entry and / or discharge device is thus preferably by a lifting-lowering device, in particular in the vertical direction by the "memory slurry" movable, said positioning is facilitated by the vibration means. As a vibration means known from the prior art vibration means, such as vibrating bottles or the like from the concrete known vibration means can be used. It is also possible to vibrate the storage container, whereby this vibration is then transferred to the mixture and the positioning of the entry and / or discharge device is facilitated. It is also possible to offset the entry and / or discharge device itself in vibration.

Das Vibrationsmittel und/oder das Positionierungsmittel sind vorzugsweise eigenständige und somit auch bei bestehenden Energiespeichern nachrüstbar Bauteile.The vibration means and / or the positioning means are preferably independent and thus retrofittable even with existing energy storage components.

Der Materialeinsatz wird mit obigen Vorrichtungen sehr stark reduziert und das System insbesondere einfacher wartbar, da insbesondere die in der Mixtur positionierbaren Energietauscher etc. einfach ausgebaut werden können.The use of materials is greatly reduced with the above devices and the system is particularly easier to maintain, since in particular the positionable in the mixture energy exchangers, etc. can be easily removed.

Die Positionierbarkeit ermöglicht es, wie erwähnt, den Speicher selektiv zu füllen und auch selektiv zu entleeren, da die Wärme nach Oben steigt. Der Energieeintrag kann direkt mit Strom oder über heiße Flüssigkeiten oder Gase erfolgen, der Energieaustrag direkt über Flüssigkeiten oder Gase, oder indirekt über Strom. Fällt beim Energieaustrag Abwärme an, kann diese vorzugsweise über einen Sekundärkreislauf wieder eingespeist werden. Ein solcher Sekundärkreislauf ist somit vorzugsweise ebenfalls vorgesehen und umfasst wenigstens teilweise die zuvor beschrieben Element und Bauteile. Ebenso kann der Speicher gleichzeitig über einen Primär- und Sekundärkreislauf befüllt werden; so ist es denkbar, im Sommer oben Energie direkt über Windstrom einzuspeisen und Unten mittels Solarthermie Energie zuzuführen. Auch hier umfassen der Primär und/oder der Sekundärkreislauf wenigstens teilweise die oben beschriebenen Elemente.The positionability allows, as mentioned, to selectively fill the reservoir and also to selectively empty it, as the heat rises to the top. The energy input can be done directly with electricity or hot liquids or gases, the energy discharge directly via liquids or gases, or indirectly via electricity. If waste heat is generated during the energy discharge, it can preferably be fed in again via a secondary circuit. Such a secondary circuit is thus preferably also provided and at least partially comprises the previously described element and components. Likewise, the memory can be filled simultaneously via a primary and secondary circuit; It is conceivable, for example, to feed in energy directly via wind power in summer and to supply energy by means of solar thermal energy. Again, the primary and / or the secondary circuit at least partially comprise the elements described above.

Vorzugsweise weisen die Energieeintragsvorrichtung und/oder die Energieaustragsvorrichtung wenigstens ein insbesondere flächig mäanderndes Leitungselement aufweisen. Über die mäandernde Form wir eine breite Eintrags- bzw. Austragsfläche zur Verfügung gestellt, die auf einfache und kostengünstige Weise herstellbar ist. Bevorzugst entspricht die Anordnung einer Energieschlangenanordnung.Preferably, the energy input device and / or the energy output device have at least one particular meandering line element. About the meandering form we made a wide entry or discharge area available, which can be produced in a simple and cost-effective manner. Preferably, the arrangement corresponds to a Energieschlangenanordnung.

Vorzugsweise weisen die Energieeintragsvorrichtung und/oder die Energieaustragsvorrichtung wenigstens einen Leitungselementträger auf, an dem das insbesondere flächig mäandernde Leitungselement angeordnet ist, wobei der Leitungselementträger mit dem Positionierungsmittel und/oder mit dem Vibrationsmittel in Wirkverbindung steht. Auf diese Weise ist eine einfache und Widerstandsfähige Konstruktion und deren Positionierbarkeit einfach zu gewährleisten.Preferably, the energy input device and / or the energy discharge device have at least one line element carrier on which the particular area meandering line element is arranged, wherein the line element carrier is in operative connection with the positioning means and / or with the vibration means. In this way, a simple and durable construction and its positioning is easy to ensure.

Der Speicherbehälter weist im wesentlichen vertikal ausgebildete Seitenwände auf, die an einen Behälterboden anschließen, wobei das flächig mäandernde Leitungselement im Wesentlichen in einer Mäanderfläche verläuft, die im Wesentlichen komplementär zum Behälterboden des Speicherbehälters ausgebildet ist. Auf diese Weise wir über die gesamte Fläche des Speicherbehälters Energie mit der Mixtur ausgetauscht, wobei das insbesondere flächig mäandernde Leitungselement sehr einfach durch die Mixtur bewegbar ist.The storage container has substantially vertically formed side walls which adjoin a container bottom, wherein the area meandering line element extends substantially in a meandering surface, which is formed substantially complementary to the container bottom of the storage container. In this way, we exchanged energy over the entire surface of the storage container with the mixture, wherein the particular area meandering line element is very easy to move through the mixture.

Vorzugsweise sind zwischen benachbart verlaufenden Leitungsbereichen des mäandernden Leitungselementes Durchlassbereiche derart ausgebildet, dass die Mixtur beim Positionieren der Energieeintragsvorrichtung und/oder der Energieaustragsvorrichtung diese durchfließt. Auf diese Weise können die Energieeintragsvorrichtung und/oder der Energieaustragsvorrichtung sehr effektiv durch die Mixtur „gezogen” werden.Passage regions are preferably formed between adjacently extending line regions of the meandering line element such that the mixture flows through the mixture during positioning of the energy input device and / or the energy output device. In this way, the energy input device and / or the energy discharge device can be "pulled" very effectively through the mixture.

Das Grundprinzip der Positionierbarkeit entspricht also einem „Kämmen” der pastösen Mixtur, um Energie zwischen der Mixtur und der Energieeintragsvorrichtung und/oder der Energieaustragsvorrichtung zu übertragen.The basic principle of the positioning thus corresponds to a "combing" of the pasty mixture to energy between the mixture and the Energy input device and / or the energy transfer device to transfer.

Vorzugsweise weist das Schüttmaterial eine Korngröße im Bereich von 0,063–0,2 mm bis 20–63 mm, insbesondere im Bereich zwischen 0,2–0,63 mm und 2–6,3 mm und insbesondere im Bereich 0,63–2 mm auf. Eine solche Korngrößenzusammensetzung des Schüttmaterials hat sich für die Energiespeicherung und die Energierückgewinnung als besonders vorteilhaft herausgestellt.Preferably, the bulk material has a particle size in the range of 0.063-0.2 mm to 20-63 mm, in particular in the range between 0.2-0.63 mm and 2-6.3 mm and in particular in the range of 0.63-2 mm on. Such a grain size composition of the bulk material has been found to be particularly advantageous for energy storage and energy recovery.

Vorteilhafterweise weist der Sand Rundkorn-Elemente oder Elemente mit einer dergleichen glatten Oberflächenstruktur auf. Der Sand ist vorzugsweise ein Meersand. Durch eine solche Mixtur könne die Energieeintragsvorrichtung und/oder die Energieaustragsvorrichtung sehr einfach bewegt werden.Advantageously, the sand has round grain elements or elements with a similar smooth surface structure. The sand is preferably a sea sand. By such a mixture, the energy input device and / or the energy discharge device can be moved very easily.

Vorzugsweise weist das Schüttmaterial einen Minimalgehalt an unverfestigtem Sedimentgestein von wenigstens 50% und insbesondere wenigstens 90% auf. Eine solche Schüttmaterialzusammensetzung hat sich ebenfalls als besonders vorteilhaft herausgestellt, wobei so auch die Verwendung von unbehandelten Schüttmaterialien, wie sie in der Natur vorkommen, möglich ist.Preferably, the bulk material has a minimum content of unconsolidated sedimentary rock of at least 50% and in particular at least 90%. Such a bulk material composition has also been found to be particularly advantageous, so also the use of untreated bulk materials, as they occur in nature, is possible.

Vorzugsweise weist das Fluidelement einen Normalsiedepunkt von höher 100°C, und insbesondere höher 500°C auf. Die Definition eines Fluidelements derart erlaubt die Speicherung von Wärmeenergie mit sehr hohen Temperaturen, ohne dass es zu einem Verdampfen des Fluidelements in den Zwischenräumen und Poren des Schüttmaterials kommt. Unter der Siedetemperatur wird hier die Temperatur zum Siedepunkt des Fluidelements bei Normaldruck, also bei 1013,25 hPa verstanden.Preferably, the fluid element has a normal boiling point of higher than 100 ° C, and especially higher than 500 ° C. The definition of a fluid element in this way allows the storage of thermal energy at very high temperatures, without vaporizing the fluid element in the interstices and pores of the bulk material. Here, the boiling point temperature is understood to mean the boiling point of the fluid element at atmospheric pressure, ie 1013.25 hPa.

Vorzugsweise weist das Fluidelement ein Thermoöl und/oder ein Flüssigsalz auf, wobei es insbesondere im Wesentlichen vollständig aus einem solcher Thermoöl und/oder einem Flüssigsalz besteht. Unter Thermoöle werden hier sämtliche Öle verstanden, die einen im Vergleich zu Wasser stark erhöhten Normalsiedepunkt aufweisen. Es können also Mineralöle, Synthetiköle oder auch biologische Öle sein. Flüssigsalze oder so genannte Salzschmelzen können beispielsweise Natriumnitrate, Kaliumnitrate oder deren Mischungen sein. Darüber hinaus ist die Verwendung von Flüssigmetallen oder sämtlichen anderen fluiden Materialien möglich, die als Wärmeträger mit einem erhöhten Normalsiedepunkt hergestellt werden können.Preferably, the fluid element comprises a thermal oil and / or a liquid salt, wherein it consists in particular substantially completely of such a thermal oil and / or a molten salt. Thermo oils are understood here to mean all oils which have a much higher normal boiling point than water. It may be mineral oils, synthetic oils or biological oils. Liquid salts or so-called molten salts may be, for example, sodium nitrates, potassium nitrates or mixtures thereof. In addition, it is possible to use liquid metals or any other fluid materials that can be produced as heat carriers having an elevated normal boiling point.

Die Mixtur aus Fluidelement und Feststoffelement führt zu einem Hybrid-Energiespeicherelement mit einem sehr hohen Wirkungsgrad, einer hohen Temperaturaufnahmefähigkeit bei gleichzeitig sehr preiswerter und vielseitiger Herstellbarkeit und der Möglichkeit die Energieeintragsvorrichtung und/oder die Energieaustragsvorrichtung innerhalb des Speicherelementes bzw. der Mixtur zu positionieren bzw. zu bewegen.The mixture of fluid element and solid element leads to a hybrid energy storage element with a very high efficiency, a high temperature absorption capability at the same time very cheap and versatile manufacturability and the ability to position the energy input device and / or the energy discharge device within the storage element or the mixture or to move.

Wie erwähnt ist das Hybrid-Energiespeicherelement in einem Speicherbehälter angeordnet. Ein solcher Speicherbehälter kann beispielsweise ein Stahlbehälter und/oder ein wärmegedämmter Behälter sein. Es ist aber auch möglich, insbesondere im Erdreich entsprechende Speicherräume auszuheben, diese dann vorzugsweise mit einer Trennfolie oder einem dergleichen Trennmaterial Material auszukleiden und darin das Hybrid-Energiespeicherelement zu lagern. Auch hier ist natürlich dann eine wärmedämmende Verkleidung verwendbar. Das Hybrid-Energiespeicherelement kann sowohl in einem extern aufgestellten Speicherbehälter oder aber einem integrierten Speicherbehälter, also beispielsweise einem vergrabenen oder unterirdisch angeordneten Speicherbehälter aufgenommen werden.As mentioned, the hybrid energy storage element is arranged in a storage container. Such a storage container may be, for example, a steel container and / or a thermally insulated container. However, it is also possible to excavate corresponding storage spaces, in particular in the ground, then preferably to line them with a release film or a similar release material and to store therein the hybrid energy storage element. Again, of course, then a heat-insulating panel is usable. The hybrid energy storage element can be accommodated both in an externally installed storage container or in an integrated storage container, that is, for example, a buried or underground storage container.

Die Energieaustragsvorrichtung weist wie erwähnt wenigstens eine Wärmetauschervorrichtung auf, mit wenigstens einem Wärmetauscherelement, das das Hybrid-Energiespeicherelement durchläuft, und/oder die Energieeintragsvorrichtung weist vorzugsweise wenigstens eine Heizvorrichtung auf, mit wenigstens einem Heizelement, das das Hybrid-Energiespeicherelement durchläuft.As mentioned, the energy discharge device has at least one heat exchanger device with at least one heat exchanger element that passes through the hybrid energy storage element, and / or the energy input device preferably has at least one heating device with at least one heating element that passes through the hybrid energy storage element.

Solche Vorrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt und erlauben das einfache Eintragen und Austragen von Energie in das Hybrid-Energiespeicherelement. Die Vorrichtungen sind vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie nach dem Tauchsiederprinzip arbeiten. Das Wärmetauscherelement der Wärmetauschervorrichtung kann dabei vorzugsweise eine Wärmetauscherleitung mit einem Wärmetauscherfluid sein, das das Wärmetauscherelement durchfließt, wobei das Wärmetauscherelement dann vorzugsweise mäandernd im Hybrid-Energiespeicherelement verlegt ist.Such devices are well known in the art and allow easy entry and discharge of energy into the hybrid energy storage element. The devices are preferably designed such that they work according to the immersion-lower principle. The heat exchanger element of the heat exchanger device can preferably be a heat exchanger line with a heat exchanger fluid, which flows through the heat exchanger element, wherein the heat exchanger element is then laid preferably meandering in the hybrid energy storage element.

Die Energieeintragsvorrichtung kann beispielsweise eine Heizspirale aufweisen, die mäandernd im Hybrid-Energiespeicherelement verlegt ist und über das Zuführen von elektrischer Energie das Aufheizen des Hybrid-Energiespeicherelementes ermöglicht.The energy input device may, for example, have a heating coil which is laid meandering in the hybrid energy storage element and enables the heating of the hybrid energy storage element via the supply of electrical energy.

Wie erwähnt je nach Bauart der Vorrichtungen der Energieeintrag- und/oder der Energieaustrag möglich. Es ist also auch möglich, die Energieeintragsvorrichtung gleichzeitig auch als Energieaustragsvorrichtung auszubilden bzw. die Energieaustragsvorrichtung gleichzeitig auch als Energieeintragsvorrichtung auszubilden. So kann beispielsweise ein Wärmetauscherelement einer Wärmetauschervorrichtung bei einer besonderen Ausführungsform derart ausgebildet sein, dass es sowohl Energie in den Energiespeicher eintragen, als auch, im Umkehrbetrieb, austragen kann.As mentioned, depending on the design of the devices, the energy input and / or the energy drain possible. It is therefore also possible to simultaneously design the energy input device as an energy output device or to simultaneously design the energy output device as an energy input device. For example, a heat exchanger element of a heat exchanger device in a particular Embodiment be designed such that it can both enter energy in the energy storage, as well as, in the reverse mode, can carry.

Während die vorliegende Beschreibung bisher eine Energiespeichervorrichtung fokussiert hat, betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Hybrid-Energiespeicherelement zur Verwendung in einer Energiespeichervorrichtung der vorgenannten Art, also mit wenigstens einer Energieeintragsvorrichtung, über die die zu speichernde Energie als Wärmeenergie auf das Hybrid-Energiespeicherelement unter Anhebung dessen Temperatur übertragbar ist und/oder wenigstens einer Energieaustragsvorrichtung, über die die im Energiespeicherelement gespeicherte Wärmeenergie unter Absenkung dessen Temperatur abführbar ist, wobei das Hybrid-Energiespeicherelement eine Mixtur aus wenigstens einem Feststoffelement und wenigstens einem Fluidelement ist, und wobei die Energieeintragsvorrichtung und/oder die Energieaustragsvorrichtung das Energiespeicherelement wenigstens teilweise durchlaufen. Wie bereits thematisiert, kann ein solches Hybrid-Energiespeicherelement einfach in bestehende Energiespeicherbehälter verbaut und auf diese Weise auch bestehende Energiespeichervorrichtungen nachgerüstet werden. Sämtliche vorgenannten in Bezug auf die Energiespeichervorrichtung genannten Aspekte sind im Umfang der Erfindung identisch auf das Hybrid-Energiespeicherelement als solches übertragbar, und umgekehrt, und lediglich aus Redundanzgründen nicht eigens aufgeführt.While the present description has heretofore focused on an energy storage device, the present invention also relates to a hybrid energy storage element for use in an energy storage device of the aforementioned type, ie with at least one energy input device, via which the energy to be stored as heat energy to the hybrid energy storage element by increasing it Temperature is transferable and / or at least one energy discharge device via which the energy stored in the energy storage element can be dissipated lowering its temperature, wherein the hybrid energy storage element is a mixture of at least one solid element and at least one fluid element, and wherein the energy input device and / or the energy output device at least partially pass through the energy storage element. As already discussed, such a hybrid energy storage element can be easily installed in existing energy storage containers and be retrofitted existing energy storage devices in this way. All of the aforementioned aspects mentioned with respect to the energy storage device are identically transferable within the scope of the invention to the hybrid energy storage element as such, and vice versa, and not specifically listed for redundancy reasons only.

Es ist möglich, das Hybrid-Energiespeicherelement als so genannte fertig konfektionierte Hybrid-Energiespeicherelementkassette anzubieten, die dann bei Bedarf einfach in eine Vorrichtung zum Speichern von Energie der vorgenannten Art integriert werden kann. Eine solche Kassette kann beispielsweise vorkonfektioniert mit entsprechenden Energieeintragsvorrichtungen und/oder Energieaustragsvorrichtungen bzw. deren Einzelkomponenten ausgerüstet sein, um insbesondere einzelne Kassetten zu einem kompletten Energiespeichersystem zu kombinieren. Auf diese Weise ist beispielsweise die bedarfsgerechte Auslegung und Installation einer Energiespeichervorrichtung sehr einfach und kostengünstig möglich.It is possible to offer the hybrid energy storage element as a so-called ready-made hybrid energy storage element cassette, which can then be easily integrated as needed in a device for storing energy of the aforementioned type. Such a cassette can, for example, be prefabricated with corresponding energy input devices and / or energy discharge devices or their individual components, in order in particular to combine individual cassettes to form a complete energy storage system. In this way, for example, the needs-based design and installation of an energy storage device is very simple and inexpensive possible.

Zur Kombination einzelner Hybrid-Energiespeicherelementkassetten sind dann vorzugsweise entsprechende Adaptervorrichtungen vorgesehen, die das serielle oder parallele Verschalten der Energieeintragsvorrichtungen und der Energieaustragsvorrichtungen bzw. deren Einzelkomponenten ermöglicht.In order to combine individual hybrid energy storage element cassettes, corresponding adapter devices are then preferably provided which enable the serial or parallel connection of the energy input devices and the energy discharge devices or their individual components.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispiele beschrieben, die durch die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen schematisch:In the following the invention will be described with reference to embodiments, which are explained in more detail by the accompanying drawings. Here are shown schematically:

1 eine erste Ausführungsform der Energiespeichervorrichtung im Vertikalschnitt; 1 a first embodiment of the energy storage device in vertical section;

2 eine zweite Ausführungsform der Energiespeichervorrichtung im Vertikalschnitt; 2 a second embodiment of the energy storage device in vertical section;

3 eine dritte Ausführungsform der Energiespeichervorrichtung im Vertikalschnitt; und 3 a third embodiment of the energy storage device in vertical section; and

4 eine dritte Ausführungsform der Energiespeichervorrichtung im Querschnitt; 4 a third embodiment of the energy storage device in cross section;

Im Folgenden werden für gleiche und gleich wirkende Bezugszeichen dieselben Bezugsziffern verwendet, wobei zur Unterscheidung bisweilen Hochindizes ihre Anwendung finden.Hereinafter, the same reference numerals are used for the same and the same reference numerals, with the use sometimes of high indices to distinguish them.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der Energiespeichervorrichtung 1, umfassend einen isolierten Stahlbehälter 12. Der Stahlbehälter 12 umfasst eine Stahlwandung 32, die außenseitig von einer Wärmeisolation 34 umgeben ist. Im Inneren 3 des Speicherbehälters 12 ist das Hybrid-Energiespeicherelement 2 angeordnet, das hier aus einer Mixtur 4 eines Feststoffelementes 6 und eines Fluidelements 8 besteht. 1 shows a schematic representation of a first embodiment of the energy storage device 1 comprising an insulated steel container 12 , The steel container 12 includes a steel wall 32 , the outside of a heat insulation 34 is surrounded. Internally 3 of the storage container 12 is the hybrid energy storage element 2 arranged, this one from a mixture 4 a solid element 6 and a fluid element 8th consists.

Das Feststoffelement ist ein unverfestigtes Sedimentgestein und insbesondere ein Sand, der in loser Schüttung in den Speicherbehälter 12 eingebracht ist. Die resultierenden Elementzwischenräume 18 zwischen den einzelnen Partikeln 5 des Feststoffelementes 6 bzw. des Schüttmaterials 7 sind im Wesentlichen vollständig durch das Fluidelement 8 aufgefüllt, das hier ein Thermoöl ist. Durch das Auffüllen der Zwischenräume 18 ergibt sich ein sehr dichtes Hybrid-Energiespeicherelement, bei dem auf sehr einfache Weise Energie aufgenommen bzw. abgeführt werden kann.The solid element is an unconsolidated sedimentary rock and in particular a sand, in bulk in the storage tank 12 is introduced. The resulting element spaces 18 between the individual particles 5 of the solid element 6 or the bulk material 7 are essentially completely through the fluid element 8th filled, this is a thermal oil. By filling the gaps 18 This results in a very dense hybrid energy storage element in which energy can be absorbed or dissipated in a very simple manner.

Dazu sind im Inneren 3 des Speicherbehälters 12 eine Energieeintragsvorrichtung 10 und eine Energieaustragsvorrichtung 20 angeordnet.These are inside 3 of the storage container 12 an energy input device 10 and an energy release device 20 arranged.

Die Energieeintragsvorrichtung 10 umfasst eine Heizvorrichtung 14, dessen Heizelement(e) 16 mäanderförmig im Speicherbehälter 12 angeordnet ist. Die zu speichernde Energie und in diesem Fall eine elektrische Energie kann über die Heizvorrichtung 14 somit sehr einfach in das Hybrid-Energiespeicherelement eingetragen werden, indem das Heizelement 16 durch die elektrische Energie erhitzt und das Hybrid-Energiespeicherelement 2 erwärmt wird.The energy input device 10 includes a heater 14 whose heating element (s) 16 Meandering in the storage tank 12 is arranged. The energy to be stored and in this case an electrical energy can be transmitted through the heater 14 thus be very easily registered in the hybrid energy storage element by the heating element 16 heated by the electrical energy and the hybrid energy storage element 2 is heated.

Eine Rückgewinnung der gespeicherten Energie ist dann über die Energieaustragsvorrichtung 20 möglich, die hier als Wärmetauschervorrichtung 24 mit wenigstens einem Wärmetauscherelement 26 ausgerüstet ist. Das Wärmetauscherelement 26 ist ebenfalls im Inneren 3 des Speicherbehälters 12 angeordnet und durchläuft das Hybrid-Speicherelement 2 mäanderförmig. Das Wärmetauscherelement 26 wird dabei mit einem Wärmetauscherfluid (nicht dargestellt) beschickt, das die im Hybrid-Energiespeicherelement 2 gespeicherte Wärmeenergie aufnimmt und abführt, wobei die Temperatur des Hybrid-Energiespeicherelementes abgesenkt wird.Recovery of the stored energy is then via the energy dump device 20 possible, here as a heat exchanger device 24 with at least one heat exchanger element 26 equipped. The heat exchanger element 26 is also inside 3 of the storage container 12 arranged and passes through the hybrid memory element 2 meandering fashion. The heat exchanger element 26 is thereby charged with a heat exchange fluid (not shown), which in the hybrid energy storage element 2 absorbs and dissipates stored heat energy, wherein the temperature of the hybrid energy storage element is lowered.

Diese Energiespeicherung bzw. Energiegewinnung im Hybrid-Energiespeicherelement ist nahezu unbegrenzt oft möglich. Sollte doch einmal ein Austausch des Hybrid-Energiespeicherelementes möglich sein, ist der Speicherbehälter 12 mitsamt dem daran angeordneten Hybrid-Energiespeicherelement und den darin verlaufenden Energieeintragsvorrichtungen 10 und Energieaustragsvorrichtungen 20 austauschbar und insbesondere in Einzelkomponenten ausgebildet, so dass einzelne Baubestandteile einer gesamten Energieversorgungsvorrichtung 1 ausgetauscht und durch neue Bestandteile ersetzt werden können.This energy storage or energy in the hybrid energy storage element is almost unlimited often possible. Should it ever be possible to replace the hybrid energy storage element, the storage container 12 together with the hybrid energy storage element arranged thereon and the energy input devices extending therein 10 and energy discharge devices 20 exchangeable and designed in particular in individual components, so that individual components of an entire energy supply device 1 replaced and replaced with new components.

Ein Mögliches Verfahren zum Aufbau der Hybridenergiespeichervorrichtung ist, das allmähliche auffüllen des Speicherbehälters 12 mit der Mixtur 4 und das sukzessive Verlegen der Energieeintrags- und Austragsvorrichtungen 10 bzw. 20, so dass deren energieabgebenden bzw. energieaufnehmenden Elemente möglichst vollständig von der Mixtur 4 umschlossen werden. Vorzugsweise sind in diesem Zusammenhang die energieabgebenden bzw. energieaufnehmenden Elemente 16 bzw. 26 flexibel ausgebildet, um ein Verlegen im Speicherbehälter 12 zu ermöglichen.One possible method of constructing the hybrid energy storage device is to gradually fill the storage container 12 with the mixture 4 and the successive laying of the energy input and discharge devices 10 respectively. 20 , so that their energy-emitting or energy-absorbing elements as completely as possible of the mixture 4 be enclosed. Preferably, in this context, the energy-emitting or energy-absorbing elements 16 respectively. 26 designed to be flexible in the storage tank 12 to enable.

2 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Energiespeichervorrichtung 1, die in ihren Einzelbestandteilen im Wesentlichen der Ausführungsform aus 1 entspricht. Auch hier ist ein Hybrid-Energiespeicherelement 2 in einem Speicherraum bzw. Speicherbehälter 12 angeordnet, wobei das Hybrid-Energiespeicherelement 2 wieder aus einer Mixtur 4 aus einem Feststoffelement 6 und einem Fluidelement 8 besteht. Zum Energieeintrag bzw. Energieaustrag sind wieder eine Energieeintragsvorrichtung 10 bzw. Energieaustragsvorrichtung 20 vorgesehen. 2 shows a second embodiment of the energy storage device according to the invention 1 , which in their individual components essentially the embodiment 1 equivalent. Again, a hybrid energy storage element 2 in a storage space or storage container 12 arranged, wherein the hybrid energy storage element 2 again from a mixture 4 from a solid element 6 and a fluid element 8th consists. For energy input or energy discharge are again an energy input device 10 or energy discharge device 20 intended.

Der Speicherbehälter 12 umfasst bei dieser Ausführungsform eine Verkleidung 13 im Erdreich 15, die in eine im Erdreich 15 ausgehobene Vertiefung ausgelegt worden ist. Die Verkleidung 13 selber umfasst wieder eine Wärmeisolation 34, auf die eine Schutzverkleidung und insbesondere eine Betonschicht aufgebracht worden ist. Anstelle einer solchen Betonschicht kann beispielsweise auch eine Kunststofffolie oder dergleichen auskleidendes reißfestes Material verwendet werden. Auf diese Weise ist es sehr einfach und kostengünstig möglich, niveaugleiche und/oder unterirdische Energiespeichervorrichtungen 1 herzustellen.The storage tank 12 includes in this embodiment a fairing 13 in the soil 15 in a soil 15 excavated recess has been designed. The costume 13 itself again includes a thermal insulation 34 on which a protective covering and in particular a concrete layer has been applied. Instead of such a concrete layer, for example, a plastic film or the like lining tear-resistant material can be used. In this way, it is very easy and inexpensive possible, level and / or underground energy storage devices 1 manufacture.

Die 3 und 4 zeigen eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Speichern von Energie. Auch hier ist ein Speicherbehälter 12 vorgesehen, der in seinem Aufbau dem Speicherbehälter 12 aus 1 entspricht, jedoch im Erdreich 15 verbaut ist Der Speicherbehälter ist mit einer Mixtur 4 aus einem Feststoffelement 6 und einem Fluidelement 8 gefüllt. Das Feststoffelement 6 ist hier ein Schüttgut 7 aus Sand, dessen Partikel und hier Sandkörner 5 zusammen mit dem Fluidelement 8, hier beispielsweise einem Thermoöl eine breiige, pastöse Mixtur 4 bilden.The 3 and 4 show a further embodiment of the inventive device for storing energy. Again, there is a storage tank 12 provided, in its construction the storage container 12 out 1 corresponds, but in the soil 15 The storage tank is with a mixture 4 from a solid element 6 and a fluid element 8th filled. The solid element 6 Here is a bulk material 7 made of sand, its particles and here grains of sand 5 together with the fluid element 8th Here, for example, a thermal oil, a pulpy, pasty mixture 4 form.

Der Speicherbehälter 12 weist hier im Wesentlichen eine Zylinderform auf, wobei Seitenwände 11 im Wesentlichen vertikal an einen Behälterboden 9 anschließen. Daraus ergibt sich über die Höhe H des Speicherbehälters 12 eine im Wesentlichen konstante Querschnittsfläche kongruent zum Behälterboden 11.The storage tank 12 has here essentially a cylindrical shape, wherein sidewalls 11 essentially vertically to a container bottom 9 connect. This results in the height H of the storage container 12 a substantially constant cross-sectional area congruent to the container bottom 11 ,

Die Vorrichtung in dieser Ausführungsform weist als Primären Energiekreislauf eine kombinierte Energieeintrags- 10 und Austragsvorrichtung 20 auf, die also je nach Betrieb zum Eintragen und zum Austragen von Energie verwendbar ist.The device in this embodiment has a combined energy input as the primary energy cycle. 10 and discharge device 20 depending on the operation for entering and discharging energy usable.

Die kombinierte Energieeintrags- 10 und Austragsvorrichtung 20 umfasst dazu ein flächig mäanderförmig verlaufendes Leitungselement 18, das (siehe insbesondere 4) im Wesentlichen Deckungsgleich mit dem Behälterboden 9 bzw. der Querschnittsfläche des Speicherbehälters 12 ausgebildet ist. Im Detail ist das Leitungselement 18 derart angeordnet, das es komplementär zum Behälterboden 9 angeordnet ist und so innerhalb des Behälters 12 und bei dieser Ausführungsform vertikal an wenigstens zwei Positionen anordbar bzw. im Behälter 12 vertikal frei bewegbar ist.The combined energy input 10 and discharge device 20 For this purpose, it comprises a flat meander-shaped line element 18 that (see in particular 4 ) substantially coincident with the container bottom 9 or the cross-sectional area of the storage container 12 is trained. In detail is the conduit element 18 arranged so that it is complementary to the tank bottom 9 is arranged and so inside the container 12 and in this embodiment can be arranged vertically at least two positions or in the container 12 vertically freely movable.

Das Leitungselement 18 ist dazu an einem Leitungselementträger 44 angeordnet, der mit einem Positioniermittel 40 in Wirkverbindung und über diesen bewegbar ist.The pipe element 18 is to a line element carrier 44 arranged with a positioning means 40 in operative connection and is movable over this.

Zwischen den jeweils benachbarten Leitungsbereichen 19 des mäandernden Leitungselementes 18 sind Durchlassbereiche 17 ausgebildet, durch die die Mixtur fließt, wenn das mäandernde Leitungselemente 18 zusammen mit dem Leitungselementträger 44 innerhalb des Behälters bewegt und insbesondere angehoben oder abgesenkt wird.Between each adjacent line areas 19 the meandering line element 18 are passbands 17 formed, through which the mixture flows when the meandering line elements 18 together with the cable element carrier 44 is moved within the container and in particular raised or lowered.

Das Anheben erfolgt hier über wenigstens ein Kraftelement (nicht dargestellt) der 42 Hebe-Senk-Einrichtung 42, beispielsweise einen oder mehrere Hubzylinder. Das Absenken erfolgt hier mittels Eigengewicht und Vibration, wie im Folgenden noch erläutert wird. Natürlich kann auch das Absenken über ein oder mehrere Kraftelemente erfolgen. Über das Anheben und Absenken des Leitungselementes 18 bzw. der Energieeintrags- 10 und Austragsvorrichtung 20 kann so der Speicherbehälter 12 bzw. der Energiespeicher definiert mit Energie und insbesondere Wärmeenergie geladen bzw. entladen werden.The lifting takes place here via at least one force element (not shown) of 42 Lifting-lowering Facility 42 , For example, one or more lift cylinders. The lowering takes place here by means of its own weight and vibration, as will be explained below. Of course, the lowering can also be done via one or more force elements. About raising and lowering the pipe element 18 or the energy input 10 and discharge device 20 so can the storage tank 12 or the energy storage defined to be charged or discharged with energy and in particular heat energy.

Erfindungsgemäß ist weiter wenigstens ein Vibrationsmittel 50 vorgesehen, über das die Energieeintrags- 10 und Austragsvorrichtung 20 und somit die Mixtur 4 bzw. der Speicherbehälter 12 in Vibrationsschwingungen versetzt werden kann. Dies erleichtert das Bewegen der Energieeintrags- 10 und Austragsvorrichtung 20 bzw. des mäandernden Leitungselements 18 innerhalb der Mixtur. Es ist auch möglich, das Vibrationsmittel 50 am Speicherbehälter oder aber eigenständig in die Mixtur einzuführen, um so ein Vibration und folglich eine Auflockerung der Mixtur insbesondere im Bereich des zu bewegenden Leitungselementes zu erreichen.According to the invention further at least one vibration means 50 provided for by the energy input 10 and discharge device 20 and thus the mixture 4 or the storage container 12 can be vibrated. This facilitates the movement of the energy input 10 and discharge device 20 or of the meandering line element 18 within the mixture. It is also possible to use the vibrating agent 50 at the storage tank or independently introduce into the mixture, so as to achieve a vibration and thus a loosening of the mixture, in particular in the region of the line element to be moved.

Es ist vorzugsweise vorgesehen das Vibrationsmittel immer dann zu aktivieren, wenn die Energieeintrags- 10 und Austragsvorrichtung 20 innerhalb der Mixtur bewegt und hier abgesenkt oder angehoben werden soll.It is preferably provided to activate the vibrating means whenever the energy input 10 and discharge device 20 moved within the mixture and lowered or raised here.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

EnergiespeichervorrichtungEnergy storage device

22

Hybrid-EnergiespeicherelementHybrid energy storage element

44

Mixturmixture

55

Partikel insbesondere SandkornParticles, in particular sand grain

66

FeststoffelementSolid element

77

Schüttmaterialbulk material

88th

Fluidelementfluid element

99

Behälterbodencontainer bottom

1010

EnergieeintragsvorrichtungEnergy input device

1111

Seitenwändeside walls

1212

Speicherbehälterstorage container

1313

Verkleidungpaneling

1414

Heizvorrichtungheater

1515

Erdreichsoil

1616

Heizelementheating element

1717

DurchlassbereichePassbands

1818

Leitungselementline element

1919

Leitungsbereichemanagement areas

2020

EnergieaustragsvorrichtungEnergieaustragsvorrichtung

2424

Wärmetauschervorrichtungheat exchanger device

2626

WärmetauscherelementHeat exchanger element

3232

Behälterwandungcontainer

3434

Wärmeisolationthermal insulation

4040

Positioniermittelpositioning

4242

Hebe-Senk-EinrichtungLifting-lowering means

4444

LeitungselementträgerLine element carrier

5050

Vibrationsmittelvibration means

HH

Behälterhöhecontainer height

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• DE 102009036550 A1 [0011] DE 102009036550 A1 [0011]

Claims (15)

Vorrichtung zum Speichern von Energie und insbesondere elektrischer Energie, mit wenigstens einem Energiespeicherelement (2), das in einem Speicherbehälter (12) angeordnet ist, und wenigstens einer Energieeintragsvorrichtung (10), über die die zu speichernde Energie als Wärmeenergie auf das Energiespeicherelement (2) unter Anhebung dessen Temperatur übertragbar ist, und wenigstens einer Energieaustragsvorrichtung (20), über die die im Energiespeicherelement (2) gespeicherte Wärmeenergie unter Absenkung dessen Temperatur abführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Energiespeicherelement (2) als ein Hybrid-Energiespeicherelement (2) ausgebildet ist, umfassend eine im wesentlichen homogene Mixtur (4) zur Energiespeicherung und Energierückgewinnung, der die Energie als Wärmeenergie zugeführt bzw. entzogen wird, aus wenigstens einem Feststoffelement (6) und wenigstens einem Fluidelement (8), wobei das Feststoffelement (6) ein Schüttmaterial (7) mit einer Korngröße im Bereich von 0,063–0,2 mm bis 20–63 mm, und insbesondere ein körniges Schüttmaterial aufweist, und wobei die Energieeintragsvorrichtung (10) wenigstens eine Heizvorrichtung (14) aufweist, mit wenigstens einem Heizelement (16), das das Hybrid-Energiespeicherspeicherelement durchläuft, und/oder die Energieaustragsvorrichtung (20) wenigstens eine Wärmetauschervorrichtung (24) aufweist, mit wenigstens einem Wärmetauscherelement (26), das das Hybrid-Energiespeicherelement (4) durchläuft.Device for storing energy and in particular electrical energy, with at least one energy storage element ( 2 ) stored in a storage container ( 12 ), and at least one energy input device ( 10 ), via which the energy to be stored as heat energy to the energy storage element ( 2 ) with an increase in the temperature thereof, and at least one energy-discharging device ( 20 ), via which the energy storage element ( 2 ) stored heat energy with lowering the temperature is dissipatable, characterized in that the energy storage element ( 2 ) as a hybrid energy storage element ( 2 ), comprising a substantially homogeneous mixture ( 4 ) for energy storage and energy recovery, to which the energy is supplied or withdrawn as heat energy, from at least one solid element ( 6 ) and at least one fluid element ( 8th ), wherein the solid element ( 6 ) a bulk material ( 7 ) having a particle size in the range of 0.063-0.2 mm to 20-63 mm, and in particular having a granular bulk material, and wherein the energy input device ( 10 ) at least one heating device ( 14 ), with at least one heating element ( 16 ) passing through the hybrid energy storage storage element and / or the energy discharge device (FIG. 20 ) at least one heat exchanger device ( 24 ), with at least one heat exchanger element ( 26 ) containing the hybrid energy storage element ( 4 ) goes through. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieeintragsvorrichtung (10) und/oder die Energieaustragsvorrichtung (20) ein Positioniermittel (40) derart aufweisen, dass eine Positionierung der Energieeintragsvorrichtung (10) und/oder der Energieaustragsvorrichtung (20) innerhalb des Speicherbehälters (12) an wenigstens zwei unterschiedlichen Positionen erlaubt.Device according to claim 1, characterized in that the energy input device ( 10 ) and / or the energy release device ( 20 ) a positioning means ( 40 ) such that a positioning of the energy input device ( 10 ) and / or the energy release device ( 20 ) within the storage container ( 12 ) in at least two different positions. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Positioniermittel (40) derart ausgebildet ist, dass es eine vertikale Positionierbarkeit der Energieeintragsvorrichtung (10) und/oder die Energieaustragsvorrichtung (20) innerhalb des Speicherbehälters (12) erlaubt.Device according to one of the preceding claims, in particular claim 2, characterized in that the positioning means ( 40 ) is designed such that it has a vertical positionability of the energy input device ( 10 ) and / or the energy release device ( 20 ) within the storage container ( 12 ) allowed. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Positioniermittel (40) eine Hebe-Senk-Einrichtung (42) umfasst, die mit der Energieeintragsvorrichtung (10) und/oder die Energieaustragsvorrichtung (20) in Wirkverbindung steht.Device according to one of the preceding claims, in particular one of claims 2 or 3, characterized in that the positioning means ( 40 ) a lifting-lowering device ( 42 ) associated with the energy input device ( 10 ) and / or the energy release device ( 20 ) is in operative connection. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebe-Senk-Einrichtung (42) ein aktives Anheben und/oder Absenken der Energieeintragsvorrichtung (10) und/oder der Energieaustragsvorrichtung (20) wenigstens innerhalb des Speicherbehälters (12) erlaubt.Device according to one of the preceding claims, in particular claim 4, characterized in that the lifting-lowering device ( 42 ) an active lifting and / or lowering of the energy input device ( 10 ) and / or the energy release device ( 20 ) at least within the storage container ( 12 ) allowed. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieeintragsvorrichtung (10) und/oder die Energieaustragsvorrichtung (20) wenigstens ein Vibrationsmittel (50) aufweisen, über das die Energieeintragsvorrichtung (10) und/oder die Energieaustragsvorrichtung (20) und/oder die Mixtur (4) und/oder der Speicherbehälter (12) in Vibrationsschwingungen versetzt werden kann.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the energy input device ( 10 ) and / or the energy release device ( 20 ) at least one vibration agent ( 50 ) via which the energy input device ( 10 ) and / or the energy release device ( 20 ) and / or the mixture ( 4 ) and / or the storage container ( 12 ) can be vibrated. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieeintragsvorrichtung (10) und/oder die Energieaustragsvorrichtung (20) wenigstens ein flächig mäanderndes Leitungselement (18) aufweisen.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the energy input device ( 10 ) and / or the energy release device ( 20 ) at least one area meandering line element ( 18 ) exhibit. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieeintragsvorrichtung (10) und/oder die Energieaustragsvorrichtung (20) wenigstens einen Leitungselementträger (44) aufweisen, an dem das flächig mäandernde Leitungselement (18) angeordnet ist, wobei der Leitungselementträger (42) mit dem Positionierungsmittel (40) und/oder mit dem Vibrationsmittel (50) in Wirkverbindung steht.Device according to one of the preceding claims, in particular according to claim 7, characterized in that the energy input device ( 10 ) and / or the energy release device ( 20 ) at least one line element carrier ( 44 ), on which the area meandering line element ( 18 ), wherein the line element carrier ( 42 ) with the positioning means ( 40 ) and / or with the vibration medium ( 50 ) is in operative connection. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicherbehälter (12) im wesentlichen vertikal ausgebildete Seitenwände (11) aufweist, die an einen Behälterboden (9) anschließen, wobei das flächig mäandernde Leitungselement (18) im Wesentlichen in einer Mäanderfläche (19) verläuft, die im Wesentlichen komplementär zum Behälterboden (9) des Speicherbehälters (11) ausgebildet ist.Device according to one of the preceding claims, in particular according to one of claims 7 or 8, characterized in that the storage container ( 12 ) substantially vertically formed side walls ( 11 ), which are attached to a container bottom ( 9 ), wherein the area meandering line element ( 18 ) substantially in a meandering surface ( 19 ), which is substantially complementary to the container bottom ( 9 ) of the storage container ( 11 ) is trained. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen benachbart verlaufenden Leitungsbereichen (19) des mäandernden Leitungselementes (18) Durchlassbereiche (17) derart ausgebildet sind, dass die Mixtur (4) beim Positionieren der Energieeintragsvorrichtung (10) und/oder der Energieaustragsvorrichtung (20) diese durchfließt.Device according to one of the preceding claims, characterized in that between adjacent line regions ( 19 ) of the meandering line element ( 18 ) Passbands ( 17 ) are formed such that the mixture ( 4 ) when positioning the energy input device ( 10 ) and / or the energy release device ( 20 ) flows through them. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schüttmaterial (7) eine Korngröße im Bereich zwischen 0,2–0,63 mm und 2–6,3 mm und insbesondere im Bereich 0,63–2 mm aufweist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the bulk material ( 7 ) has a particle size in the range between 0.2-0.63 mm and 2-6.3 mm and in particular in the range of 0.63 to 2 mm. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schüttmaterial (7) wenigstens teilweise aus einem unverfestigtem Sedimentgestein und insbesondere Sand besteht.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the bulk material ( 7 ) at least partially consists of an unconsolidated sedimentary rock and in particular sand. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluidelement (8) einen Normalsiedepunkt von höher 100°C, insbesondere höher 500°C aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the fluid element ( 8th ) has a normal boiling point of higher 100 ° C, especially higher 500 ° C. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluidelement (8) ein Thermoöl und/oder ein Flüssigsalz aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the fluid element ( 8th ) has a thermal oil and / or a liquid salt. Hybrid-Energiespeicherelement zur Verwendung in einer Vorrichtung zum Speichern von Energie und insbesondere elektrischer Energie, mit wenigstens einer Energieeintragsvorrichtung, über die die zu speichernde Energie als Wärmeenergie auf das Hybrid-Energiespeicherelement unter Anhebung dessen Temperatur übertragbar ist, und wenigstens einer Energieaustragsvorrichtung, über die die im Hybrid-Energiespeicherelement gespeicherte Wärmeenergie unter Absenkung dessen Temperatur abführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Hybrid-Energiespeicherelement zur Energiespeicherung eine Mixtur aus wenigstens einem Feststoffelement und wenigstens einem Fluidelement aufweist, der die Energie als Wärmeenergie zuführbar bzw. entziehbar ist, und wobei die Energieeintragsvorrichtung und/oder die Energieaustragsvorrichtung das Energiespeicherelement wenigstens teilweise durchlaufen.Hybrid energy storage element for use in a device for storing energy and in particular electrical energy, with at least one energy input device, via which the energy to be stored as heat energy to the hybrid energy storage element by raising its temperature is transferable, and at least one energy discharge device, via which the heat energy stored in the hybrid energy storage element can be dissipated while lowering its temperature, characterized in that the hybrid energy storage element for energy storage comprises a mixture of at least one solid element and at least one fluid element to which the energy can be supplied or withdrawn as thermal energy, and wherein the energy input device and / or the energy discharge device at least partially pass through the energy storage element.

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