...und klingt ziemlich zuversichtlich. Worum geht es genau?
Das Problem der Solarenergie ist, dass die Energie nicht gespeichert werden kann. Mit einer günstigen und brauchbaren Speichertechnologie könnte man theoretisch eine Vollversorgung mit elektrischer Energie herstellen. Wissenschaftler der RWTH (Aachen) arbeiten mit Hochdruck daran, diese Speichertechnologie zu erreichen.
Konkret geht es um die Redox-Flow-Batterie, die als simple und bald günstige Speichertechnologie angepriesen wird.
Nun frage ich, ob irgendjemand was dazu sagen kann, welches Potential diese Technologie tatsächlich hat.
Lexx schrieb am 14.02.2008 19:01
...und klingt ziemlich zuversichtlich. Worum geht es genau?
Das Problem der Solarenergie ist, dass die Energie nicht gespeichert werden kann. Mit einer günstigen und brauchbaren Speichertechnologie könnte man theoretisch eine Vollversorgung mit elektrischer Energie herstellen. Wissenschaftler der RWTH (Aachen) arbeiten mit Hochdruck daran, diese Speichertechnologie zu erreichen.
Konkret geht es um die Redox-Flow-Batterie, die als simple und bald günstige Speichertechnologie angepriesen wird.
Nun frage ich, ob irgendjemand was dazu sagen kann, welches Potential diese Technologie tatsächlich hat.
Ich erinnere mich noch dunkel, dass diese Akkutechnik etwa die Energiedichte gewöhnlicher NiMH-Akkus hatte. Also um eine Größenordnung schlechter pro Volumeneinheit als Öl.
Die Investitionskosten pro MW und MWh, die angepeilt sind, liegen deutlich über denen klassischer Kraftwerke.
Letztlich also allerhöchstens interessant, sobald uns alles andere ausgegangen ist. So in 10000 Jahren, sofern wir dann immer noch keine Kernfusion am Laufen haben. In kernenergiefeindlichen Ländern vielleicht auch früher.
Steffen:
Wenn die Energiedichte erhöht werden kann....
Die Dichte von NIMH-Akkus ist ja so schlecht nicht, nur haben die begrenzte Ladezyklen. Die scheinen hier unbegrenzt zu sein.
Im übrigen gibt es bereits Anlagen mit dieser Technologie, die ein Haus für 10 Tage mit Strom versorgen können. Preise fallen für gewöhnlich. Die Solartechnik rechnet in dem Beitrag bereits mit um 50% gesenkten Preisen in der Zukunft und die Aachener Wissenschaftler klangen ähnlich.... deswegen frage ich, ob sich da wer auskennt.
Lexx schrieb am 14.02.2008 23:29
Steffen:
Wenn die Energiedichte erhöht werden kann....
Die Dichte von NIMH-Akkus ist ja so schlecht nicht, nur haben die begrenzte Ladezyklen. Die scheinen hier unbegrenzt zu sein.
Ich habe nochmal kurz recherchiert. Die Energiedichte liegt bei etwa 50 Wh/kg bei den derzeit allerbesten Varianten, also 0,18 MJ/kg. Benzin liegt bei rund 40 MJ/kg. Sieht also noch viel schlechter aus für die Batterie als ich dachte.
Nimm' also mal ein gewöhnliches Großkraftwerk mit 1000 MW. Um eine Stunde Output zu puffern, muss Deine Batterie also rund 20000 t wiegen, den Speicherwirkungsgrad nicht mitgerechnet. Grundlast liegt in Deutschland bei rund 40 GW. Na denn viel Spaß beim Speichern.
Zitat:
Im übrigen gibt es bereits Anlagen mit dieser Technologie, die ein Haus für 10 Tage mit Strom versorgen können. Preise fallen für gewöhnlich. Die Solartechnik rechnet in dem Beitrag bereits mit um 50% gesenkten Preisen in der Zukunft und die Aachener Wissenschaftler klangen ähnlich.... deswegen frage ich, ob sich da wer auskennt.
Technologien im Labor gibt es jede Menge. Hier sind wir aber noch nicht mal theoretisch im Bereich des annähernd Wirtschaftlichen.
Mal als Vergleich: in der Stromerzeugung liegt Uran heute bei 2-4 ct/kWh, Solar bei mindestens 40 ct/kWh - ohne Speicherung. Zusammen mit dem Speicher müsste Solar also mindestens um Faktor 10 besser werden. In den letzten 30 Jahren hat man bei Solar etwa Faktor 5 rausgeholt.
Mit anderen Worten: im Moment würde ich mein Geld nicht auf diese Technologie setzen.
"Mit anderen Worten: im Moment würde ich mein Geld nicht auf diese Technologie setzen."
Es geht den Leuten der RWTH Aachen sicherlich auch nicht darum, private Gelder anzuziehen sondern Eindruck zu machen bei den Leuten, die öffentliche Gelder verteilen.
Steffen, wir beide wissen (und mit uns noch eine ganze Menge anderer Menschen auch), dass kurzfristig kein Weg um den Einsatz der Kernenergie herumführt, wenn man die CO2-Hype und die Energiepreise in die Rechnung einbezieht, aber der Otto Normalbürger ist so weit eingewickelt worden, dass Kernenergie = Teufelszeug und muss deswegen auch mit allen Mitteln ausgetrieben werden. Da ist jeder Strohhalm recht.
Außerdem machen sich Fernsehberichte ganz gut in der langen Liste der Veröffentlichungen.
Vielleicht können wir die Energieprobleme eh bald vergessen:
"Saturn's orange moon Titan has hundreds of times more liquid hydrocarbons than all the known oil and natural gas reserves on Earth, according to new Cassini data. The hydrocarbons rain from the sky, collecting in vast deposits that form lakes and dunes."
Das bißchen Transportproblem werden wir doch mit links in den Griff bekommen.
Die Dichte von NIMH-Akkus ist ja so schlecht nicht, nur haben die begrenzte Ladezyklen. Die scheinen hier unbegrenzt zu sein.
Das glaube ich nicht. Die Ladezyklen von Akkus werden ja vor allem durch den unvermeidbaren 'Verbrauch' der Elektroden und fortschreitende Verunreinigung des Elektrolyten begrenzt. Das wird bei der hier beschriebenen Methode nicht anders sein? Setzt man solche chemischen Speicherverfahren in großem Stil ein, wird man sich massiv um die Wiederaufarbeitung von Elektroden und Elektrolyten kümmern müssen. Zumindest sind die notwendigen Kosten und der Energieverbrauch in die Bilanz einzurechnen.
WRL007 schrieb am 15.02.2008 08:03
Das bißchen Transportproblem werden wir doch mit links in den Griff bekommen.
Aber nur, wenn's auf der Strecke Erde-Titan keine schadstoffausstoßbedingte Geschwindigkeitsbegrenzung gibt. Wüßte gerne, ob's im Bundesumweltministerium diesbezüglich schon grundsätzliche Überlegungen gibt.
Allerdings geht es weder darum, sofort Puffer mit der aktuellen Technologie zu bauen, noch darum, das gesamte Stromnetz zu puffern. Die Zielsetzung geht eher in die Richtung, dass in ländlichen Gebieten eine autonome Energieversorgung mit Solartechnologie ermöglicht werden soll, die das Verbundnetz entlastet. Da sprechen wir von Anlagen, die 10000 KWh im Jahr bringen.
Für Großkraftwerke eignen sich wohl eher Latent-Wärme-Speicher, wie ich heute im Physik-Journal zu lesen hatte. In Spanien wird gerade einer gebaut, der zwei Stunden lang 100 KW leisten kann. Der nächste Schritt ist ein 1MW-Speicher.....
Ich selbst behalte jedenfalls im Hinterkopf, dass der Bereich Energiespeicher ein heißes Forschungsfeld ist, auch wenn derzeit noch nicht unbedingt marktfähig.
Lexx schrieb am 15.02.2008 19:06
Allerdings geht es weder darum, sofort Puffer mit der aktuellen Technologie zu bauen, noch darum, das gesamte Stromnetz zu puffern. Die Zielsetzung geht eher in die Richtung, dass in ländlichen Gebieten eine autonome Energieversorgung mit Solartechnologie ermöglicht werden soll, die das Verbundnetz entlastet. Da sprechen wir von Anlagen, die 10000 KWh im Jahr bringen.
Kann ja sein, dass es primär um Inselversorgung geht. Aber warum sollte man das wollen? Leitungen sind billig, und alternativ sind konventionelle Kleinkraftwerke ebenfalls billig. Gerade im ländlichen Raum denke ich da an Holz und Biogas als Brennstoff. Alles bewährte, preiswerte Technologie, die mitsamt der Brennstoffe etwa zwei Größenordnungen preiswerter ist. Sorry, ich sehe einfach nicht den notwendigen Technologiesprung, weder bei der Erzeugerseite noch bei der Speicherseite.
Zitat:
Ich selbst behalte jedenfalls im Hinterkopf, dass der Bereich Energiespeicher ein heißes Forschungsfeld ist, auch wenn derzeit noch nicht unbedingt marktfähig.
Oh, ich beführworte die Forschung dahingehend unbedingt - ist ein interessantes Feld. Ich tue mich nur sehr schwer, im Bereich Energietechnik hier einen Markt auch nur annähernd zu entdecken.
Diese ganzen EE-Ansätze kranken daran, dass uns die Befürworter weiß machen wollen, es gäbe kein Problem, einen Laborversuch einfach ein wenig zu skalieren und dann ins Feld zu übertragen. Entweder, die entsprechenden EE-Befürworter sind geradezu gefährlich dumm oder sie belügen uns bewusst. Denn bei lebenswichtigen Einrichtungen ist der Schritt vom Labor ins Feld gigantisch. Und das Energie lebenswichtig ist, wird hoffentlich keiner bestreiten.
Unsere bisherige Energieversorgung in Deutschland ist SICHER (etwa 99,99% Versorgungssicherheit bei Strom, 99,999% bei Wärme). Und Sicherheit bedeutet nicht nur Luxus, sondern wir reden da auch von Leib und Leben.
Selbst, wenn wir die mörderischen Erzeugerkosten mal außen vor bleiben: der Einsatz der EE-Träger (Wasser ganz bewusst ausgeschlossen, weil das ein klassischer Energieträger ist, der mit dem EE-Hype nichts zu tun hat) hat schon heute unsere Versorgungssicherheit gesenkt.
Mal konkret zum Einsatz von chemischen Speichern: auch da stellt sich die Frage, wie man vom Labor ins Feld kommt. Sind diese Batterien Temperaturempflindlich? Viele chemische Speicher verändern ihre Leistung, wenn sie zu heiss oder kalt werden. Gibt es eine Blindleistung? Viele Batterien entladen sich im Laufe der Zeit von allein. Wie gut sind die skalierbar? Der große Vorteil von Öl als Träger ist ja gerade, dass man von der Tischlampe bis zum gigantischen Kraftwerk das praktisch beliebig skalieren kann. Wie umgebungsempflindlich sind solche Batterien? Öl kann man in Fässern und Kanistern extrem leicht und sicher transportieren. Ich könnte mir vorstellen, dass Batterien stoßempfindlich sind. Gibt es bei den Batterien ein Engpassmaterial? Gerade erst sind die Windradbetreiber aus allen Wolken gefallen, weil die Preise für Beton und Kupfer steigen - halloo, so ein Wunder aber auch...
Als abschreckendes Beispiel zählt für mich immer noch diese Insel, auf der zur Selbstversorgung zwei Windräder aufgestellt wurden. Zur Pufferung kurzer Flauten wurden mit irrwitigem Aufwand Wasserstoffspeicher konstruiert. Weil´s aber auch längere Flauten gibt, hat man als Backup noch Dieselgeneratoren hingestellt. Und weil Dieselgeneratoren auch mal kaputt gehen können, haben die Inselbewohner durchgesetzt, dass das Unterseekabel aber trotzdem liegen bleibt. Trotzdem wir diese Insel jetzt in der EE-Gemeinde als Beispiel gefeiert, wie man sich mittels EE-Energien "selbst versorgen könne". Ich muss kotzen.
Über Kosten wurde ja schon was gesagt. Dazu ein Vergleich, den ich aus dem Internet geklaut habe: wenn du du für 10 Euro ein Handy kaufen kannst, dass eine Standby-Zeit von einem Jahr hat, dann reden wir noch mal. Bis dahin bleibt das mit den Speichern Zukunftsmusik. :-)
Frank2000 schrieb am 18.02.2008 10:54
Als abschreckendes Beispiel zählt für mich immer noch diese Insel, auf der zur Selbstversorgung zwei Windräder aufgestellt wurden. Zur Pufferung kurzer Flauten wurden mit irrwitigem Aufwand Wasserstoffspeicher konstruiert. Weil´s aber auch längere Flauten gibt, hat man als Backup noch Dieselgeneratoren hingestellt. Und weil Dieselgeneratoren auch mal kaputt gehen können, haben die Inselbewohner durchgesetzt, dass das Unterseekabel aber trotzdem liegen bleibt. Trotzdem wir diese Insel jetzt in der EE-Gemeinde als Beispiel gefeiert, wie man sich mittels EE-Energien "selbst versorgen könne". Ich muss kotzen.
Nur btw... wenn es lokal fuer deinen Ort ein klassisches, kleines Kraftwerk (Oel, Atom, Kohle o.ae.) gaebe, haettest du sicher auch nichts gegen mehr Ausfallsicherheit durch eine schnoede Vernetzung...
Frank2000 schrieb am 18.02.2008 10:54
Gibt es bei den Batterien ein Engpassmaterial?
Ich habe neulich einen Fachaufsatz über das Marktpotenzial von Hybrid- und Elektrofahrzeugen gelesen, wo es unter anderem um Preisprojektionen für die in den üblichen Akkus verwendeten Materialien ging, vor allem Lithium als Basismaterial für die hoffnungsvollsten Fahrzeugakkutechnologien.
Ergebnis: schon wenn wir 10% unserer Fahrzeugflotte umrüsten wollen, sehen wir uns massiven Problemen (und damit Preissteigerungen) gegenüber, gegen die die angebliche Ölknappheit ein Kindergeburtstag ist.
Natürlich ist das immer eine Rechnung mit vielen Unbekannten (z.B. künftige Explorationsanstrengungen und -erfolge - es ist nun nicht so, dass wie beim Öl schon der gesamte Erdball nach Lithium abgegrast wurde), aber problemlos wird die Skalierung von der Nischen- zur Mainstream-Technik sicher nicht. Ähnliche Probleme sieht man auch bei der Brennstoffzelle, wobei man da auf der Suche nach Ersatzmaterialien schon recht weit ist.
Je länger man darüber nachdenkt, desto klarer wird es: nach dem Ölzeitalter wird es kein xxx-Zeitalter geben, sondern ein Zeitalter mit verschiedenen Teillösungen.
SteffenHuber schrieb am 18.02.2008 12:11
Je länger man darüber nachdenkt, desto klarer wird es: nach dem Ölzeitalter wird es kein xxx-Zeitalter geben, sondern ein Zeitalter mit verschiedenen Teillösungen.
Steffen
Das sehe ich anders. Ich erwarte nach dem Öl- und Uranzeitalter das Fusionszeitalter. Ob das in 50, 100 oder 150 Jahren so wiet ist, spielt doch keine Rolle. So lange halten wir mit fossilen Brennstoffen auf jeden Fall durch.
Ich könnte es auch anders herum ausdrücken: wenn wir die Fusionstechnologie nicht hinkriegen, wird die Entwicklung der Menschheit stagnieren.
Und mal ein wenig Utopie: Ein Fusionskraftwerk könnte zum Beispiel eine Kolonie auf dem Mars erhalten. ;-)
MfG Frank
Auch nicht schlecht, Windenergie, die immerhin schon Strom produziert, ist Sch.... aber in der Fusionstechnologie, die noch keine Ws produziert hat und seit 30 Jahren nur Versprechungen liefert, liegt die Zukunft.
Dagegen sind Politiker ja geradezu Ausgeborten an Rationalismus.
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