Ohne Speicherkraftwerke keine Unabhängigkeit vom Gas

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Leider fehlt dort die Information, dass es noch schätzungsweise mindestens 30 bis 40 Jahre dauern wird, bis da überhaupt ein See enstanden ist, in dem man dann diese Wasserbatterie installieren könnte. Aktuell ist geplant, dass man mit einer unterirdischen Rohrleitung ab 2030 vom Rhein Wasser dorthin pumpt, ob das möglich sein wird, ist noch gar nicht klar.

Ohne Speicherkraftwerke wird es nicht gehen, ganz klar. Trotzdem sollte man immer ein Auge auf die Zahlen haben, um die benötigten Dimensionen zu verstehen. Anfang 2017 gab es eine 10-tägige Dunkelflaute (siehe Energy-Charts), hier hätten wir ohne fossile ca. 14.000 GWh Speicher-/Backupkapazität gebraucht bei vorhandener Pumpspeicherkapazität von ca. 42 GWh. 45 Millionen E-Autos mit 60 kWh-Akkus wären 2.700 GWh.

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Das Jahr 2022 neigt sich dem Ende entgegen. 2040 ist gerade mal ein „Autoleben“ entfernt. Momentan liegt der Anteil von reinen E-Autos (nur die haben die größeren Akkukapazitäten) an den Neuzulassungen bei ca. 15%.

Sorry, 2040 ist schon zu nah, als dass man sich noch solchen Wohlfühlszenarien hingeben kann.

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Das gilt für das eine Projekt, in Brandenburg werden die Tagebaue bereits befüllt.

Abgesehen davon ging es mehr um die Machbarkeit in einem Tagebau als um dieses spezielle eine Projekt.

Sicher?

Ich denke mehr dass bei so einem Szenario nach Prioritäten abgeschaltet wird.

Du darfst nicht vergessen, dass wir alle immernoch in dem alten Denken verharren, die Produktion dem Verbrauch anzupassen. Wir werden in Zukunft aber irgendwann den Verbrauch der Produktion anpassen, weswegen ich davon ausgehe, dass irgendwann bei Energieintensiven Betrieben die Haupturlaubszeit in den Winter verschoben wird und die Produktion vorrübergehend heruntergefahren/abgeschaltet wird.

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Agreed. Aber Stand heute haben wir da wenig und wie Günter ausgeführt hat wird sich das auch so schnell nicht ändern.
Zudem: das ist kein Konzept für das dicke Brett der saisonalen Speicherung.

Welchen Aspekt willst du denn hier belegt wissen? Wir sind uns doch einig, dass es auch bei Energiespeichern eine Economy of Scale gibt, also dass eine große zentrale Lösung derselben Technologie effizienter designt werden kann als eine kleine dezentrale Lösung? Oder geht es dir darum, dass Übertragungsverluste diesen Benefit fressen könnten?

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Leider hast du nur eine Woche (7 Tage verlinkt), da ich nicht weiß von wann - bis wann du gerechnet hast, habe ich mir nur diese eine Woche angeschaut.

In dieser Woche hatten (Woche 4, 2017) hatten wir

Last: 10.9 TWh

EE: 2,38 TWh

→ -8,52 TWh

Nun ja, rechnet man das auf 10 Tage hoch erhält man: (rund) -12 TWh.

Dies passt erstmal zu deiner Aussage von -14TWh.

Leider hast du dabei vergessen, dass im Jahr 2017 der Anteil EE an der Last nur 42% betrag.

Hier mal die Zahlen, wenn man Wind und Sonne skaliert.

(7 Tage/ 10 Tage hochgerechnet)

Für 100% EE: -7,24 TWh / -10,34 TWh

Für 150% EE: -6,13 TWh / -8,76 TWh

Für 200% EE: -5,02 TWh / -7,17 TWh

Die Überproduktion würde wahrscheinlich zu Gas umgewandelt werden. Das kann dann zusätzlich verstromt werden, was hier nicht mit eingerechnet wurde. Ebenfalls habe ich nur Wind und Solar skaliert, Bio-Masse etc. nicht. Dabei habe ich dies bei der Hochskalierung auf 100% etc. nicht berücksichtigt. 100% sind also eigentlich etwas weniger als 100%. Zudem ist es ja nicht so, dass wir aktuell gar keine Energie importieren. Wir importieren Gas, Öl oder sogar direkt Strom. Warum sollten wir nicht auch in Zukunft für schlechte Tage Energie importieren. Die verstromte Menge an Gas und Öl lag zum Beispiel bei 2,04TWh / 2,92 TWh. (7 Tage / 10 Tage).

Also Zahlenmäßig denke ich, ist das eine durchaus stemmbare Menge an Speicherkapazität die wir bräuchten.

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sprich Power2X

Ach Gueni, Zukunftsprojektionen exponentielles hochskalieren gedanklich im Kopf sind deine Sache nicht!?
Du lässt gern ganz viele weitere Rahmenparameter weg…

Ich glaube du wirst dich wundern wie die Welt in 20ig Jahren aussieht…

die Beiträge von Olaf K. und Garruk weisen ja in die richtigere Richtung :slight_smile:

Weil du ja aber auch von Klimaneutraler Atomkraft träumst hab ich hier noch einen für dich:

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Wenn du genau wissen willst wieso am Uran soviel fossile Energie klebt:
Yellow Cake: Die Lüge von der sauberen Energie ARTE Dokumentation

Das ist deine Meinung, meine ist anders, es wird sich ändern…

Da geb ich dir Recht, für Saisonal hllft aber auch kein Pumpspeicher etc sondern da bleibt doch nur Power2X und Rückverstrohmng oder dann gleich Methanisierung für die GAsheizungen…
Ich gehe aber davon aus das viele umsteigen auf WP mit JAZ >5

Ich will darauf raus, das eine Bürgerenergiewende dem einzelnen Bürger nutzt und mit der alten Denkweise nur die Großkapitalisten/EVU etc bedient werden. Ich hätte die Rendite meine PV Anlagen Windparks gerne selber…

Übertragungsverluste kommen noch on top dazu wenn wir über „stark Leitungserhitzenden Wechselstrom“ reden, das Overlay Grid mit HGÜ Leitungen sehe ich bisher nirgends…
Alleine deshalb wird doch derzeit ein Großteil der Stromerzeugung dezentral sein müssen.

Genau darüber fehlt mir eine Studie und Rechnung was besser ist viele dezentrale kleine Batteriespeicher zu haben die man dann zu einer virtuellen schaltet. Ich denke am Ende wird es je nach Verbraucher eine ziemlich wilde Mischung werden…

Hier wird mir nur die Rendite betrachtet pro Anwender mich würden auch die Dimensionen der Klimawirkung und Umweltauswirkung interessieren im Vergleich

und

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Unkreativ ist ja auch schon darauf eingegangen. Sehr schöne Beispiele für Economy of Scale sind doch Kohlekraftwerke und AKW. es gibt kaum was ineffizienteres.
Ich meine sogar du hast da etwas komplett missverstanden. Skaleneffekte beziehen sich nämlich auf z. B. Stückzahlen, da geht es um ökonomische Vorteile durch z. b. größere Einkaufsmengen oder weniger Aufwand für Rüsten. In der Technik selbst fällt mir auch bei angestrengten Nachdenken kein Beispiel ein.
Eher im Gegenteil

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Da musst du mir genauer erklären was du meinst. Ich gehe mal im Gegenzug auf das ein, was ich meine:
Nehmen wir an, ich will Strom mit einer Gasturbine erzeugen. Das kann ich z.B. über 100 kleine oder alternativ eine großen Anlage tun.
Tue ich das mit einer großen Anlage, dann habe ich grob drei Vorteile:

  • die Anlage ist effizienter (ich kann z.B. kleinere relative Spalte einstellen, höhere Reynoldszahlen etc., mehr Maßnahmen zur Wirkungsgradsteigerung sind technisch machbar)
  • ich benötige weniger Ressourcen pro Leistungseinheit (bestimmte Aggregate brauche ich z.B. pro Anlage nur einmal / ihr Ressourcenaufwand skaliert nicht linear mit der Leistung)
  • ich kann die Anlage für weniger Geld pro Leistungseinheit betreiben (die große Anlage benötigt z.B. weniger Personaleinsatz pro Leistungseinheit)
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Korrekt, dann hat nur entweder einer den Gewinn oder 100 kleine… Übrigens frag ich mich immer mehr, wo soll eigentlich das ganze Kühlwasser für Kohle und Atom und Gaskraftwerke herkommen?

Mein Verständnis ist, dass alle Turbinen damit arbeiten, die teures gereinigtes Wasser brauchen bzw wenigstens Kühlwasser bei der Gasturbine. Das brauche ich bei Wind und PV nicht, was ist nochmal eine Folge des Klimakatastrophen-Wandels?

  • Extremwetterereignise
  • Dürren und Niedrigwasserpegel und zu warmes Wasser

Das wird also spannend.

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Vielen Dank für deine Rechnung! Die 14 TWh sind nicht von mir ausgerechnet worden, sondern von einem Kollegen (bin hier an einem Lehrstuhl für Energiewirtschaft), aber scheint ja ungefähr zu passen. Der Anteil von 42% an der Last ist ja jetzt nicht so weit entfernt von dem Wert des letzten Jahres (45,4%).

Mit dem linearen Skalieren der Erneuerbaren bin ich nicht ganz einverstanden, das blendet ja etwas das Problem der Intermittenz der erneuerbaren Stromerzeugung aus (mehr Biomasse wäre natürlich gut, weil regelbar, aber hier hat sich in den letzten Jahren ja kaum etwas getan).

Genau, Import wird auch in Zukunft eine wichtige Rolle spielen, gerade Gas und Öl. Ich wollte vor allem ja auch darauf hinweisen, dass das mit den Pumpspeicherkraftwerken etwas utopisch ist. Es war schon immer der Plan, dass wir noch eine Reihe weiterer Gaskraftwerke brauchen.

Leider wird es noch lange dauern, bis wir überflüssigen Strom vernünftig in Wasserstoff umwandeln können, die Produktion von Elektrolyseuren in ausreichendem Mengen ist noch weit entfernt. Das soll nicht zu doomer-mäßig klingen, aber wir sind hier an der Uni auch in Wasserstoffprojekte involviert (die kriegen ja auch gerade ganz leicht Förderung :smiley: ) und da wird es in den nächsten Jahren keine großen Durchbrüche geben.

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Das stimmt, die Wasserfrage wird in Zukunft immer spannender, besonders bei den von dir genannten fossilen. Bei Wind und PV leider indirekt aber auch, wenn man im großen Stil Elektrolyseure einsetzen möchte. Pro 1 kg Wasserstoff braucht es mindestens 9 kg (eher einiges mehr wegen der nötigen Aufbereitung). Das wird aktuell in manchen (Forschungs)-Projekten übrigens gerne ausgeblendet.

Eigentlich hilft in der Zukunft nur Verzicht, aber das will ja leider keiner.

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Ich bin etwas ratlos, warum wir in diesem Zusammenhang jetzt über Kohle- und Atomkraftwerke reden. Daher vermute ich, wir reden aneinander vorbei. Meine These:
Egal welche Energieerzeugungs- oder Speicherungsform ich wähle, die zentrale Variante hat die o.g. Vorteile. Je nach Form sind die mehr oder weniger groß. Bei der Solarenergie sind die Skalierungseffekte z.B. so gering, dass es durchaus Sinn macht in jedem Haushalt eine Anlage zu betreiben - zumal das ein sinnvoller Weg ist an die Dachflächen zu kommen. Für Wind, Gas, Wasserkraft, Power to Gas, Pumpspeicher, Batterien (und Kohle und Gas sowieso) ist es nicht sinnvoll, wenn das von einem einzelnen Haushalt betrieben wird. Ausnahmen: wir haben hohe Übertragungsverluste / Kosten (z.B. bei KWK, in dünn besiedelten Gebieten) oder es gibt signifikante Synergieeffekte (z.B. bei der Batterie vom E-Auto). Und damit möglichst auch der einzelne profitiert, muss die Energiewende nicht bei mir im Garten / Keller stattfinden - siehe Bürgerbeteiligung bei Windparks.

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Niemand fordert völligen Verzicht, außer das Überleben verlangt ihn…

H2 kann ich übrigens auch aus schmutzigem oder aus Salzwasser machen.

Kühlwasser ist meistens Süßwasser, das nach Erwärmung wieder in die Fließgewässer eingeleitet wird.

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Bei dem Beispiel der Gasturbine mag das jetzt sein, da hab ich jetzt selber keine Erfahrung. Habe aber täglich mit allen möglichen Energiewandlern oder Erzeugern zu tun und mir fällt kein einziges weiteres Beispiel ein. War auch schon an etlichen Forschungsprojekten beteiligt und das war noch nie ein Thema. Im Gegenteil. Wandler und Erzeuger müssen nicht nur die passende Größe haben sondern auch am richtigen Ort installiert sein. Die Zeit der zentralen Großanlagen war definitiv gestern.
Gerne lerne ich aber auch dazu. Wenn du noch mehr Beispiele kennst bei denen je größer je effizienter gilt wäre ich dir dankbar

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Neinnein, wir verstehen uns schon und reden sicher nicht direkt aneinander vorbei, sondern ich beleuchte mehrere Facetten des Themas und versuche Simplifizierungen des komplexen Themas zu vermeiden.

Die Bürger sollten sich möglichst autark machen und die Industrie soll nicht weiterhin Verluste sozialisieren, wie es jetzt gerade wieder passiert.

Hier nochmal ein Nachtrag wie der Öttinger als Bock zum Gärtner wurde, wir sehen in welche Lage uns das gebracht hat!

Das Energie- und Autarkie-Thema, das Solidar-prinzip, die Politik, der Wohlstand sind hier auf das Engste verflochten, Wie bei anderen lebenswichtigen Dingen.

Nahrungsmittel, Salz, Wasser
:sun_with_face::dash::wind_face::leaves: muss unsere Energieversorgung sein

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Zunächst mal lässt sich das Beispiel mit der Gasturbine auf fast alle in der Energietechnik im Einsatz befindlichen Turbomaschinen übertragen. Das Prinzip hoher Wirkungsgrad bei geringen relativen Spalten und hohen Reynoldszahlen gilt also auch für Dampfturbinen (in Kohle, AKW und GuD Kraftwerken), Flugtriebwerke, Wasserturbinen (z.B. für Pumpspeicher und Laufwasserkraftwerke), Turbolader. Das Prinzip gilt aber auch für den Otto-Motor. Der große Schiffsdiesel hat einen besseren Wirkungsgrad als der PKW Diesel. Der Spalt wäre hier z.B. der Ringspalt des Zylinderkolbens. Windkraftanlagen werden effizienter, je höher der Turm und je größer und beständiger somit die Windgeschwindigkeit. Wenn ich dann schon mal so einen hohen Turm habe, dann will ich auch möglichst viel Leistung extrahieren. Entsprechend baut man heute Windräder mit >10MW Leistung. Wenn ich ein Pumpspeicherkraftwerk bauen möchte, bei dem ich mit möglichst wenig Baumaterial möglichst viel Wasservolumen speichern kann, dann optimiere ich Oberfläche zu Volumen und baue möglichst groß.

Effizienz ist ja aber wie gesagt nur ein Grund. Economy of scale (da kann man gerne auch deine Definition verwenden und Stückzahlen durch kWh ersetzen) zählt da genauso. Je größer die Anlage, desto geringer die Kosten für Nebenaggregate, desto eher kann ich mir effizienzsteigernde Zusatzaggregate leisten (z.B. aktive Spaltkontrolle bei Turbomaschinen) und desto weniger Personalaufwand kostet der Betrieb.

Während die physikalischen Prinzipien der Hochskalierung in den meisten Beispielen unbegrenzt gelten, gibt es natürlich immer technische / ökonomische Hürden, die dann in einer optimalen Größe gipfeln. Irgendwann können Teile nicht mehr größer hergestellt werden, die Statik des Windkraftanlagen-Turms kommt an ihre Grenzen etc. Insofern gibt es immer eine optimale Größe, die in der Regel aber sehr groß ist. Eine Ausnahme dürften Solarpanels sein, weil man hier auch mit kleinen Anlagen gute Wirkungsgrade erzielt und wenig Zusatzaggregate braucht.

Wenn wir jetzt über „dezentral“ im Zusammenhang mit der Energiewende sprechen, dann liegen natürlich die „neuen“ Kraftwerke und Speicher schon bei geringeren optimalen Größen als die „alten“ (z.B. Windkraftanlage mit 10MW vs. AKW mit 1GW). Insofern ist das neue Energiesystem schon dezentraler. Auf Haushaltsebene, wie wir es hier diskutiert haben, sehe ich da aber im großen Rahmen nur die Solarpanels und als Nischenprodukt ein paar (derzeit noch wenige) Batterien.

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Ich möchte diesen Thread der Lesbarkeit halber in. 24 Stunden schließen, Einwände?

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Weil, damit dieses System funktionieren kann, dann die Batterie immer wenn sie nicht im Fahrbetrieb ist am Netz hängen müsste. Das würde für die meisten Autos mehrere Ladestationen bedeuten. Zu Hause, auf der Arbeit und unterwegs wie Einkauf, Kino, div. Parkhäuser usw. also überall wo ich länger stehe. Damit ist dann auch ein enormer Ressourcenverbrauch für die Ladeinfrastruktur verbunden.
Zudem wäre nicht die gesamte Kapazität der Batterie für die Backup Entnahme verfügbar da das Fahrzeug ja jederzeit bereit sein muss eine Strecke X zurück zu legen.

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Dann schlage ich vor du machst ein neues Thema auf und erläuterst warum es dazu Autarkie und dezentrale Energiesysteme (auf Haushaltsebene?) braucht. Da könnten wir dann auch direkt diskutieren, was das für andere Bereiche der Industrie bedeutet.

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Ist eh besser für BEV

Absolut. Es sollte keinen Parkplatz mehr ohne Ladestation geben

Hast du mal in eine Wallbox reingeschaut? Da ist fast nichts drin.

Natürlich. Intelligent muss so ein System schon sein. Eine Herausforderung ist das aber nicht.

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