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Naja, man muss ja nicht den Weg über Wasserstoff gehen und die zusätzlichen Verluste in Kauf nehmen. Der Weg über die elektrochemische Reduktion funktioniert direkt.
Diskussionen zu Kernenergie (aus "Elektromobilität")
- Starter*in LH88
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Dieser chemisch-physikalische Weg ist weit schwieriger, da extrem hohe Abwärme, enormer Platzbedarf für das Eisenoxid bzw. -pulver, extrem niedriger Wirkungsgrad und chemische Unwägbarkeiten bei der Lagerung und Transport dieser riesigen Mengen, die anfallen würden.
An die KK kommt leider nix ran; es ist nun mal so
BTW:
Die TU-Darmstadt bringt es auf den Punkt:
Eisen als Schlüsseltechnologie für die Energiewende
Erneuerbare Energieüberschüsse aus dem Sommer für den Winter nutzbar machen – das gelingt mit Eisenpulver als CO₂-freiem Energiespeicher. Im neuen E+E Insight Paper der TU Darmstadt wird gezeigt, wie Eisen die Wasserstoffinfrastruktur sinnvoll ergänzt und internationale Energiepartnerschaften...
www.tu-darmstadt.de
Kein Ersatz für Wasserstoff, sondern maximal Zusatz.
Das bestreite ich auch nicht ... aber KK ist nun mal kein Energiespeicher und Strom lässt sich verdammt schwer transportieren.
Deine "extrem"-Aussagen solltest du allerdings revidieren. Bei der Wasserstoffherstellung fallen zweimal Verluste an, bei der direkten chemischen Reduktion nur einmal.
Strom => H2 => elektrochemische Reduktion
Strom => elektrothermische Reduktion
Ausserdem haben sowohl Wasserstoff, als auch Eisenoxid logistische Herausforderungen, wobei Eisenoxid sehr einfach als Schüttgut transportiert werden kann, Wasserstoff muss erst verflüssigt werden und ist dann auch beim Transport nicht sonderlich einfach handhabbar.
Extrem hohe Abwärme (von welchen Temperaturen redest du da) ist teilw. nutzbar
Enormer Platzbedarf => eher wohl bei Wasserstoff, nur verflüssigt (also unter hohem Druck) transportabel.
Welche chemischen Unwägbarkeiten schweben dir bei Transport und Lagerung von Rost ein ?
Ach so ... um Wasserstoff transportieren zu können musst du erstmal noch zwischen 10% und 35% der enthaltenen Energie hineinstecken (Druck oder Temperatur) und selbst dann ist es nicht unbegrenzt lagerbar oder transportfähig (tägliche Verluste von 0,1% - 1% der Lagermenge).
Der TRL ist da noch viel zu weit als für Massenspeicher.
Auch, eigentlich alle meldepflichtigen Batteriespeicher, der Durchschnitt liegt jedenfalls bei 11 KWh pro Einheit, was eher etwas viel für reine Balkonkraftwerke ist aber sicher zu auf Einzelfamilienhäusern installierten Solaranlagen mit Speicher ala E3DC. Ich denke auch, dass die meisten mit Balkonkraftwerk garnicht erst etwas anmelden - gibt eh kein Geld für die Einspeisung überzähligen Solarstroms.
Dann hör auf, hier mit dem Gesamtstromverbrauch und Gesamtgasverbrauch zu argumentieren, wenn Du Haushalte nicht betrachten möchtest. Nicht, dass Du noch damit anfängst, Wohnungen besser per Kernkraftheizung zu beheizen Und von wegen große Zahlen: Ich hab überhaupt kein Problem damit ob Zahlen groß oder klein sind.
Es geht nur darum, dass man nicht vorhandene Kapazitäten vergisst, keine hinzuerfindet und Bedarfe halbwegs präzise prognostiziert und dann rechtzeitig, aber auch langfristig gedacht umsetzt. Alles andere wird teuer.
Für das Netz gebe ich Dir bei den Heim-Lösungen nicht recht, denn es dämpft - wenn auch größtenteils netztechnisch ungesteuert - zumindest die Stromabnahme.
Es ist für den normalen Haushalt mit auch mit nur 10kWh Batteriespeicher und geeigneter maximaler Leistung des Batteriespeichers technisch kein Problem nur dann Strom einzuspeichern, wenn er gerade billig ist. Den Effekt merkst Du auch bei passendem Tarif selbst ohne eigene Solaranlage zum Laden, wenn Du zeitgesteuert z.B. über Tibber-Stundentarif (Börsenpreis) um 13:00 Strom ziehst - viel mehr Optimierung braucht es lokal nicht. Warum 13:00 Uhr - einfach mal Preise auch von mehreren Tagen anschauen, z.B. hier:
Strombörse: Aktuelle Strompreise an der EPEX Spot
Wie gestalten sich die aktuellen Strompreise an der EPEX Spot? ✓ Alle Informationen finden Sie hier ► Jetzt nachlesen
www.vattenfall.de
Auch für Verbraucher ab 100.000 kwH pro Jahr gibt es geeignete Batteriesysteme (d.h. anschlussfertig inkl. Wechselrichter) für solche Zwecke mit 400 kWh Speicher für um die 75.000 Euro netto. Das sind dann zwischen 6-8 Jahre Amortisationszeit (ohne Zinsen), ao eine Anlage wird aber weit länger laufen - es ist nur ein Ladezyklus pro Tag. Ich kenne auch Firmen, wo z.B. ohnehin der Lastgang gemessen würde (GFK-Verarbeitung/Temperhalle), da lohnt sich das bereits heute deutlich schneller..
Für die Industrie wird das eher nicht so funktionieren, da wird dem Energiemanagement eine höhere Bedeutung zukommen. Wenn Du Kühlhäuser nur um 13-14 Uhr kühlen lässt oder Fernwärme erzeugst kannst Du Dir Batteriespeicher gleich ganz sparen.
Es werden lt. Fraunhofer 100-180 GWh Speicher benötigt, andere marktoptimistischere Quellen gehen von 200-600 GWh aus. Das sind die Größenordnungen - und ja, das ist noch ein ganzes Stück Weg und bedeutet - egal wie es umgesetzt wird - Investitionen.
Genau davor habe ich eben keine Angst („Was das schon wieder kostet“) sondern sehe das als Chance.
Und natürlich kann man dann unter Beachtung der Prämissen Vergleiche verschiedener Kraftwerkstypen und Speicher zwecks Bereitstellung anstellen.
Was haben wir seit Jahrzehnten im deutschen Stromnetz? Pumpspeicher.
Pumpspeicher gibt es derzeit mit knapp 10 GW installierter Leistung, davon wurde nur etwa 2/3 (6,565 GW) erzeugend genutzt, es gibt aber knapp 37,7 GWh Speicherkapazität, es wurden damit ca. 11 TWh/Jahr Strom erzeugt und 14 TWh/Jahr für die Einspeicherung verwendet, was eine Energieeffizienz von 79% ergibt. Die gibt es übrigens schon länger als KKW und sie wurden auch mit KKW gebraucht.
Das gibt uns zwei Informationen über Relationen (das ist sicherlich nicht exakt, eher Größenordnungen)
a) 1 GW Erzeugungsleistung Pumpspeicherkraftwerk stehen zu 5,75 GWh Speicherkapazität in Relation
b) 1 GW Erzeugungsleistung Pumpspeicherkraftwerk sorgen für etwa 1,67 TWh Strom pro Jahr.
Angenommen, es entstehen Speicher analog Pumpspeichern mit einer Leistung von 25 GW, dann sind ca. 41,75 TWh Stromerzeugung im Jahr zu erwarten. Gleichzeitig gehört dazu eine Speicherkapazität von 143,75 GWh. Das ist überhaupt nicht im Widerspruch zu den von @chrigu81 genannten 40-80 TWh.
Daher auch nochmal rückwärts: 80 TWh/Jahr aus Pumpspeicher bedeuten knapp 48 GW Leistung Speicher bzw. 276 GWh Speicherkapazität, damit plant bisher eigentlich niemand, erst recht nicht wegen der für den Mehrbedarf als Begründung genannten verlangsamten Energiewende. Die größere Menge von steuerbaren Energiequellen hat primär mit dem ebenfalls verzögerten Netzausbau zu tun, und zwar vor allem auf der Ebene der Übertragungsnetzbetreiber.
Es gibt inzwischen auch wieder Planungen und auch bereits einen Baustart für zusätzliche Pumpspeicherkapazitäten im Süden Deutschlands im Gesamtumfang von etwa 1,7 GW installierte Leistung, was in Summe auch zu 10 GWh Speicherkapazität führen könnte. Was mir aus der Kommunikation noch nicht ganz klar ist, ob auch die bereits bestehenden Pumpspeicherkraftwerke bereits im Begriff „benötigte Speicher“ bzw. „steuerbare Kapazitäten“ inkludiert sind oder ausschließlich neu zu bauende gemeint sind - das ist aber ein untergeordnetes Thema.
In wieviele Gaskraftwerke man nun z.B. 25 GW einteilt - wenn es denn nur Gaskraftwerke werden sollten -, entscheidet sich an der Frage was genau ein Kraftwerk ist (Kraftwerk <> Block) bzw. wieviel Turbinen welcher Größe pro Kraftwerk eingesetzt werden. Insofern kann man sich beliebige Kraftwerkszahlen an den Kopf schmeißen - es bleibt Bullshit-Bingo.
SIEMENS hat Heavy Duty-Gasturbinen für den Kraftwerksbereich von 117-593 MW Leistung, das wären 42 der größeren Turbinen oder bei kleineren Turbinen auch entsprechend mehr. Wieviel Kraftwerke das werden ist damit aber immer noch nicht gesagt.
In Batteriespeichern, bei denen heute 5 MWh in einen 20‘‘-Container passen, sind 143,75 GWh etwa 28.750 Container - etwa räumlich etwas mehr wie ein großes Containerschiff fasst. Nur damit man mal eine Vorstellung hat, das Equivalent zu einer 593 MW.Turbine sind etwa 1800 m“ reine Containerstellfläche bei 15 qm Flächenbedarf pro Container - einlagig.
Wenn man Angaben zu Ladezyklen haben möchte, so entsprechen 1670 Volllaststunden / (5,75 GWh/1 GW =) 5,75 h = rund 290 vollen Ladezyklen pro Jahr, das führt bei bis 15.000 Ladezyklen pro Akku (Herstellerangabe für LiFePO4) theoretisch in Bereiche bis zu über 50 Jahren Nutzungsdauer - weit mehr als 10 Jahre (15 Jahre gibt es allerdings bereits als Garantiezeit) - das ist bei solchen Anlagen aber ohnehin Verhandlungssache.
Was auch immer die 25GW oder auch mehr liefert, es wird ein Mix sein.
Der Ausbau der Pumpspeicher wird eine, wenn auch nicht entscheidende Rolle spielen - aber vermutlich mehr als potentiell Biogas aus Gülle.
Gaskraftwerke werden eine Rolle spielen und auch Batteriespeicher werden eine Rolle spielen.
Pumpspeicher haben ihre natürlichen Grenzen.
Gaskraftwerke haben den Nachteil, das der Preis des Rohstoffs von politischen Großwetterlagen und je nach Transportweg variiert.
Ausnahme: es ist irgendwann mal lokal erzeugter Wasserstoff - da fehlt aber noch GANZ viel, insbesondere an der wirtschaftliche Erzeugung desselben. Ansonsten darf man allerdings diese Art Kraftwerke - heute gebaut - bis spätestens 2050 abschreiben.
Batteriespeicher brauchen wie auch Pumpspeicher erstmal Strom und liegen in der Effizienz ähnlich.
Strom aus diesen steuerbaren Energiequellen soll über den neu zu schaffenden Kapazitätsmarkt vermarktet werden, 1670 Volllaststunden pro Jahr analog Pumpspeicher sind nur 19%. An anderes Stelle las ich auch schon was von nur noch 500 Volllaststunden, das dürfte aber ein Minimalwert an bestimmten Standorten sein. Defakto erhöhen solch geringe Auslastungen die Preise pro erzeugter kWh bei gleichem CAPEX, also eine relativ teure Nummer.
Irgendwo landet das dann angeblich zwischen 500-1000 Euro pro MWh, für Strom aus Gas hatte ich irgendwo was gelesen, wo ein Professor 730 Euro/MWh (73 Ct/kWh) errechnet hat. Jedenfalls lässt diese doch etwas höhere finanzieller Ebene verschiedene Lösungen zu.
Das bezieht sich das auf etwa 1/12 der Strommenge. Also etwa 3-8 Ct/kWh, wenn man berücksichtigt, dass auch dieser Strom real existiert und letztlich verbraucht wird und nicht nur irgendeine wilde Schadensersatzabgabe für nicht eingespeisten Strom darstellt.
Ich bin mal gespannt, wie das technologieoffene (das war ja politisch wichtig) Ausschreibungsdesign für den Kapazitätsmarkt aussehen wird.
Und nun ratet mal, worauf sich qualifizierte Netzanschlussanfragen momentan zu 70% konzentrieren. Es scheint nur überhaupt keine Vorgaben zu geben, wo diese Batteriespeicher (Anfragen über 52GW in 131 Projeallein bei Tennet / leider ohne Kapazitätsangabe) _sinnvoll_ im Stromnetz installiert werden können.
Und es geht bei Übertragungsnetzbetreibern nur um große Anlagen in Kraftwerksgröße.
Wer es nicht weiß: Tennet ist aktuell nach Leitungslänge und Mitarbeitern der größte deutsche Übertragungsnetzbetreiber (von 4) mit etwa 1/3 Anteil am Übertragubgsnetzmarkt und auch bisher alleinig zuständig für Offshore-Netzanschlüsse in der Nordsee.
Nur Frau Reiche denkt NUR aber nicht unerwartet an Gaskraftwerke.
Aber das ist Kern konservativer Politik, beim „Hamma scho imma so gmacht“ zu bleiben.
Damit sie nicht völlig deppert wirkt könnte sie erklären, dass sie das macht, um Trump zu vermitteln, den USA in den nächsten 3 Jahre. das teuerste LNG aller Zeiten abzunehmen damit die Zölle bei 15% bleiben. Aber real wird das nichts in den nächsten 3 Jahren weil diese Kraftwerke bisher nichtmal geplant wurden. Und kostengünstig ist das auch nicht.
Ich bleibe dabei: Politik kann zu negativen Investitionsentscheidungen in der Energiewirtschaft führen aber selbst keine Projektentwicklungen initiieren - es sei denn sie wird selbst Auftraggeber.
Und es geht bei Übertragungsnetzbetreibern nur um große Anlagen in Kraftwerksgröße.
Wer es nicht weiß: Tennet ist aktuell nach Leitungslänge und Mitarbeitern der größte deutsche Übertragungsnetzbetreiber (von 4) mit etwa 1/3 Anteil am Übertragubgsnetzmarkt und auch bisher alleinig zuständig für Offshore-Netzanschlüsse in der Nordsee.
Nur Frau Reiche denkt NUR aber nicht unerwartet an Gaskraftwerke.
Aber das ist Kern konservativer Politik, beim „Hamma scho imma so gmacht“ zu bleiben.
Damit sie nicht völlig deppert wirkt könnte sie erklären, dass sie das macht, um Trump zu vermitteln, den USA in den nächsten 3 Jahre. das teuerste LNG aller Zeiten abzunehmen damit die Zölle bei 15% bleiben. Aber real wird das nichts in den nächsten 3 Jahren weil diese Kraftwerke bisher nichtmal geplant wurden. Und kostengünstig ist das auch nicht.
Ich bleibe dabei: Politik kann zu negativen Investitionsentscheidungen in der Energiewirtschaft führen aber selbst keine Projektentwicklungen initiieren - es sei denn sie wird selbst Auftraggeber.