Diskussionen zu Kernenergie (aus "Elektromobilität")

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Simineon

Erfahrenes Mitglied
23.03.2013
6.598
5.310
FRA
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Man braucht Wasserstoff, welchen man auch direkt verbrennen oder umwandeln kann.
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.
 

ThoPBe

Erfahrenes Mitglied
16.09.2018
5.044
4.239
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.
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:


Kein Ersatz für Wasserstoff, sondern maximal Zusatz.
 

Simineon

Erfahrenes Mitglied
23.03.2013
6.598
5.310
FRA
An die KK kommt leider nix ran; es ist nun mal so
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).
 

Langstreckenpendler

Erfahrenes Mitglied
28.12.2021
1.114
1.501
Die reden da von Balkonkraftwerken und Co.
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.

Willst du mich hinter die Fichte führen? Das ist kein Speicher, der auch nur annähernd sinnvoll für das Netz und den Industriestandort Deutschland genutzt werden kann. Das beschreibt das PV-Magazin sogar selber (unsaubere Datenlage). -> Hauptsache "große" Zahlen posten, die noch immer im Vergleich zum tatsächlichen Verbrauch lächerlich klein sind.
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:
Da kommt dann natürlich noch der unvermeidliche Teil mit Abrechnung, Netz, Umlagen, Steuer hinzu. Wenn Du das auch noch reduzieren willst musst Du selbst erzeugen (i.d.R. Solar) - der BusinessCase einer Solaranlage gegen minimalen Stunden-Börsenstrompreis ist aber deutlich schlechter als gegen Grundversorgungstarif zu rechnen.

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.
 
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Langstreckenpendler

Erfahrenes Mitglied
28.12.2021
1.114
1.501
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 Projekten allein 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.
 
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ThoPBe

Erfahrenes Mitglied
16.09.2018
5.044
4.239

Zitat:
Die Energiewende gilt als gesellschaftliche Gemeinschaftsaufgabe. Dieses Narrativ mag dazu beigetragen haben, dass die Förderung von grünen Technologien wie Photovoltaik- und Windkraftanlagen lange Zeit von den Stromverbrauchern ohne Murren finanziert wurde.
Doch dieses Narrativ trifft immer weniger zu: Unterstützt durch Förderprogramme, Einspeisevergütungen und steuerliche Anreize haben Millionen Privathaushalte und Betriebe in PV-Anlagen und Batteriespeicher investiert und zahlen deshalb nun weniger Netzentgelte, Strom- und Mehrwertsteuer sowie weniger Abgaben wie die KWK-Umlage zur Förderung der Kraftwärmekopplung — alles Komponenten des Strompreises, die je Kilowattstunde (kWh) Elektrizität, die aus dem öffentlichen Stromnetz bezogen wird, entrichtet werden müssen.

Je mehr aber mit der eigenen PV-Anlage erzeugter Solarstrom selbst verbraucht wird, desto weniger Strom muss aus dem Netz bezogen werden und desto weniger Netzentgelte, Steuern und Umlagen zahlen die Eigentümer dieser Anlagen für gemeinschaftliche Aufgaben. Addiert man die Netzentgelte von derzeit knapp 11 Cent je kWh, die Stromsteuer von 2,05 Cent, die Umlagen und die auf alle diese Preiskomponenten zu zahlende Mehrwertsteuer, kommt ein Betrag von etwas über 24 Cent je kWh zusammen, die sich die auf diese Art aus dem Stromsystem Flüchtenden ersparen können. Während dem Staat so Steuereinnahmen verloren gehen, steigen dadurch die Umlagen und Netzentgelte für die übrigen Stromverbraucher, die (noch) nicht aus dem System geflüchtet sind, denn die Umlagen und Kosten für die Stromnetze werden auf eine geringere Strommenge umgelegt.

Zugleich sind nahezu alle mit PV-Anlagen und Batteriespeichern ausgestatteten Haushalte und Betriebe auf die öffentliche Stromversorgung angewiesen, denn kaum jemand ist autark und kann sich allein mit Strom versorgen: Ein Selbstversorgungsgrad von 100 Prozent ist aus wirtschaftlichen Gründen nicht erstrebenswert. In der Summe zahlen sie aber weniger Steuern, Umlagen und Netzentgelte als vergleichbare Haushalte und Betriebe. In den Wirtschaftswissenschaften bezeichnet man dies als Trittbrettfahren. Eine Solidargemeinschaft sieht anders aus.
Es ist sonnenklar, dass nicht noch viele weitere Millionen von Haushalten und Betrieben Systemflucht begehen können, während dadurch die Stromrechnungen der übrigen Verbraucher ansteigen, die sich diese Flucht aus finanziellen Gründen nicht leisten können, etwa weil sie zu den ärmeren Schichten der Gesellschaft gehören.

In Bezug auf die Netzkosten können die Folgen der Systemflucht leicht eingedämmt werden: Durch eine Änderung der Systematik, wie die Kosten für den Bau und den Betrieb von Stromnetzen umgelegt werden. Statt Netzentgelte pro Kilowattstunde zu erheben, könnten die Netzentgelte zum Beispiel je Kilowatt Anschlussleistung bemessen werden. Damit würden sich Solarhaushalte in derselben Weise an der Finanzierung des Stromnetzes beteiligen wie ihre Nachbarn, die keine PV-Anlage, aber dieselbe Anschlussleistung haben.

Es ist höchste Zeit, dass sich die Politik mit den diesbezüglichen Änderungsvorschlägen der Bundesnetzagentur befasst, die diese im Mai in einem Diskussionspapier veröffentlicht hat. Als einen Grund für die Notwendigkeit für Reformen nennt die Behörde die Tatsache, dass die Zahl der Nutzer, die in voller Höhe Netzentgelte zahlen, immer kleiner wird, während gleichzeitig die Kosten steigen. Allerdings wäre es viel zu spät, wenn die dringend nötige Reform erst nach dem Auslaufen der noch bis zum 31. Dezember 2028 geltenden Stromnetzentgeltverordnung in Kraft treten würde.

Das Trittbrettfahrerproblem bei der Energiewende ist indessen weitaus größer, als es bei den PV-Dachanlagen zu Tage tritt. Denn auch Solar- und Windparks verursachen hohe Kosten, die nicht von den Betreibern der Parks beglichen werden müssen: Weil Wind und Sonne nicht immer dann Strom liefern, wenn er gebraucht wird, und auch nicht immer dort, wo er gebraucht wird, braucht es Unmengen an Stromspeichern und es müssen konventionelle Reservekraftwerke vorgehalten werden, um die Wintertage mit Dunkelflauten, an denen kaum der Wind weht und die Sonne nicht scheint, zu überbrücken.

Auch die Stromnetze müssen wegen des Erneuerbaren-Ausbaus in massivem Maße ausgebaut werden. Für diese sogenannten Systemkosten für Netze, Speicher und Reservekraftwerke werden die Stromverbraucher und die Steuerzahler zur Kasse gebeten. Sie machen die Energiewende teuer und könnten sich leicht auf rund eine Billion Euro belaufen. Allein der Netzausbau verschlingt laut Netzentwicklungsplan (NEP 2037/2045) bis zum Jahr 2045 weit über 500 Milliarden Euro.

Wenn also immer wieder betont wird, dass die Stromerzeugungskosten von Erneuerbaren stark gesunken sind und diese längst kostengünstiger seien als die fossilen Konkurrenten, sollte nicht verschwiegen werden, dass die immensen Systemkosten vor allem durch die Erneuerbaren verursacht, diesen aber nicht in Rechnung gestellt werden. Dieses Trittbrettfahrerverhalten sollte schleunigst beendet werden, unter anderem, indem Betreiber von Wind- und Solarparks den Stromnetzausbau mitfinanzieren.

Dies findet im Zehn-Punkte-Plan des Bundeswirtschaftsministeriums, der am 15. September zusammen mit dem Monitoringbericht veröffentlicht wurde, leider keine explizite Erwähnung. Würden Investoren von volatilen Erneuerbaren-Anlagen für die von ihnen verursachten Kosten aufkommen müssen, würde wohl niemand mehr Interesse an einem Erneuerbaren-Anteil am Strommix von 100 Prozent haben, wie er bis zum Jahr 2035 angestrebt wird. Stattdessen würde ernsthaft über Alternativen zum sehr teuren Erneuerbaren-Ausbau nachgedacht werden.
 
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Langstreckenpendler

Erfahrenes Mitglied
28.12.2021
1.114
1.501
Irgendwas stimmt nicht mit den Zahlen aus der Welt:

Aktuelle Werte bei mir (frisch aus der EWE-Rechnung):
6,20 Ct/kWh Netzentgelt
2,05 Ct/kWh Stromsteuer
1,43 Ct/kWh Konzessionsabgabe
0,275 Ct/kWh KWK-Umlage
0,656 Ct/kWh Offshore-Umlage
0,643 Ct/kWh Strom-NEV-Umlage

_insgesamt_ 11,254 Ct/kWh netto
darauf 19% Mwst. 2,138 Ct/kWh
insgesamt also 13,39 Ct/kWh statt 24 Ct/kWh in der Welt.

Bezahlen tue ich knapp 29 Ct/kWh brutto, am 06.12. ist das nochmals 1 Ct niedriger - fest für 2 Jahre. 100% Ökostrom.

Der Rest ist ein ein Verteilthema, das in der Diskussion ist.

Das wird möglicherweise darauf hinauslaufen wird, dass auch jeder Stromerzeuger Netzentgelte bezahlt und auf den Strompreis aufschlägt.
Entsprechend höhere Strompreisanteile und entsprechend niedrigere Netzentgelt-Anteil. In Summe wird das kaum was ändern.

Wenn es denn nach Anschlussleistung gehen soll, so geht es letztlich bei der Umrechnung pro kWh auch um die Auslastung des Anschlusse…
Das wird insbesondere spannend, wenn Privatverbraucher i.d.R. nichtmal eine Ahnung davon haben, dass eine normale 3-Zimmerwohnung mit 30KW-Anschlussleistung bemessen ist und damit im Schnitt nur zu 1-3% ausgelastet ist. Nur die wenigsten Wohnungsbesitzer haben jemals einen Stromanschluss selbst beantragt - womit sich die Frage nach der Verantwortung stellt. Ich hab das nur herausgefunden, als ich meine Ladestation für 22KW anmelden wollte (was bis heute nicht passiert ist und eigentlich auch nicht nötig ist).