Forum Energiepolitik & Umweltthemen & Klimaschutz

Hallo

ich wollte mal wieder eine Idee zur Diskussion stellen.

Der berechtigte Hauptkritikpunkt der Energieerzeugung durch Wind und Sonne ist ja die unregelmäßige Energieerzeugung die die teure Vorhaltung von Spitzenlast seitens der Kraftwerksbetreiber nötig macht.

Da diese auch teuer und nicht so effektiv ist wäre die Frage wie man elektrische Energie effektiv in großen Mengen speichern kann eine sehr!!! wichtige Frage. Man kann so die regenerativen und kleineren dezentralen Energieen besser nutzen und auch sonst viel CO2 einsparen durch Abpufferung von Tag-Nachtschwankungen etc.

Da es natürlich auch auf die Speicherdichte ankommt kommt da als einfache Lösung eigentlich nur Druckluft in Frage.
Hab von dem Thema nicht viel Ahnung (abgebrochener Maschinenbauex student...) aber der größte Verlustpunkt scheint ja der Energieverlust durch Temperaturänderungen bei Kompression und Entspannung der Luft zu sein.
Da es hier eher um kurzfristige Speicherung (im Minuten- bis wenige Wochenbereich) geht ist die Frage ob das Problem nicht einfach durch riesige superisolierte Druckluftspeicher in den Griff zu bekommen ist.

Da Drucklufttechnik keine Hightec im eigentlichen Sinne ist ist es ja eher eine einfache und damit gute Lösung
Die praktische Umsetzung im Großformat wird natürlich ihre eingenen Probleme haben

Aber Kernkraftwerke scheinen komplexer und kritischer zu sein......

Ich sehe keinen Grund warum sowas nicht in Großkraftwerkstechnik funktionieren sollte.
Hat eben nur noch keiner gemacht.
Die Kosten könnten wohl auch, da eher einfache Technik, unter denen der Spitzenlastbereitstellung liegen und damit hätte jeder was davon.

Für die Isolation käme wohl Vakuum oder dicke Luftschichten in Frage.

Ich hatte ja mal die Idee (angesichts des Passivhausbaus meines Bruders) einfach durch dünne Aluminiumschichten getrennte Luft als Isolation zu verwenden. Eine reine Luftisolierung wäre ja 40% dünner als die so normale Standardisolierung.

Heißt einfach eine entsprechend dicke Luftschicht die zwecks Verhinderung der Konvektion in entsprechend dünne Einzelschichten separiert werden sollte.
Als Seprator käme zB dünne Aluminiumfolie in Frage damit der Verlust möglichst wenig über Strahlung erfolgt.

Entsprechend längliche Formeln für die Berechung und Dimensionierung der Einzelschichten (Wärmeübertragund mit Konvektion etc) hab ich aus dem Studium noch hier liegen.

Eine solche Isolierung wäre deutlich leichter, dünner und billiger als konventionelle.

Interessanterweise hat es in der Ex-DDR so ein Patent gegeben. Ist aber schon länger ausgelaufen.
Hab ich mal bei Recherchen für meine "Aluminium als Energiespeicher"Idee gesehen.

Dazu gibt es ja auch neue Ideen für die Vakuumtechnik. Hab doch vor kurzem in diesem Forum was über ein entsprechendes Patent für Fenster mit Vakuumfüllung gelesen.......

Wenn man also riesige Speicher bauen würde die sagen wir 1 Meter Isolation haben sollten sich die thermischen Verluste durch diese Speicherart doch wohl in Grenzen halten.

Ich persönlich sehe keinen Grund warum das nicht funktionieren sollte und große Vorteile für die Stromerzeugung hätte.

Müßte nur mal einer machen!


Oder gibt es größere potentielle Problembereiche die ich nicht kenne?



rap

PS die obig genannte Isolierung könnte man für alle Bereiche verwenden die keine Diffusion haben müssen. da kaum Material außer Luft verwendet wird wären sie auch entsprechend leicht. Die Alufolie kann ja sehr dünn gewählt werden und ist ja vollständig recycelbar. Der für die Herstellung derselben erforderliche Energieaufwand ist imho vertretbar.

Hm hab das Problem schon gefunden.

Wenn man 50 bar Druck voraussetzt (bei mehr steigt die Temperatur weiter) braucht man 168 x 10^6 m^3 um die Tageserzeugung eines 1 GW-Blocks zu speichern.
Bei einer durchschnittlichen Kraftwerksbelastung von 75% könnte so ein Speicher jedes 4. Kraftwerk ersetzen die dafür mit 100% durchbrummen könnten.

Aber obiges Volumen entspricht etwa 322 Kugeln mit einem Durchmesser von 50m....
Und die Endtemperatur läge bei 623°C......Wäre wohl ein Stück Richtung isotherme Kompression etc angesagt.....

Bauweise 2 konzentrische verspiegelte Kugeln mit 1 cm Vakuum dazwischen das immer nachevakuiert wird.
Innen muß 51, außen 1 bar abkönnen...

Ob das billiger als ein Kraftwerk incl. Brennstoff für 40 Jahre wäre?

Synonym für solargepowerte Anlagen.

Hm mal für ein Schwungrad rechnen.

Aber das haben bestimmt schon einige Institute getan..........

Bleibt wohl hauptsächlich sparen.

Bei zB einem Gesamtwirkungsgrad unserer besten Innenraumbeleuchtung (Energiesparlampen) von 6% gibts da auch technologisch noch fast unendliche Welten zu entdecken.

rap

Eigentlich würde sich das Problem lösen, wenn zBsp. die Versorger bei Blockheizkraftwerken zeitlich unterschiedliche Tarife zahlen würde.

Wenn viele ein Blockheizkraftwerk hätten, die Stromversorger sich verpflichten würden einen bestimmten Wärmespeicher einmal am Tag zu füllen und dann selber die BHKW ein- und ausschalten könnten.....

Ich warte immer noch auf den schwingungsgesteuerten Stirlingmotor mit wenigen beweglichen Teilen für jeden Heizkessel...

So eine Art Alpha-Ringbom Motor mit Feder statt Kurbelwelle und den Kolben als Lineargeneratorkern ausgeführt der in einer umgebenden Spule Strom erzeugt.

Würde aussehen wie ein Stück geschlossenen Rohr mit 2 Wasser- und einem Stromanschluß dran.
Der Erhitzerkopf würde in einem Ofen mit beliebiger Wärmequelle stecken und die kühle Seite würde vom Heizungsrücklauf gekühlt....
wenig Teile, beliebige Wärmequellen (Gasheizung, könnte auch ein Kachel- oder Pelletofen sein), keine Verluste ... kann ich hier zuhause leider nicht mal gerade basteln.
Für die Auslegung brauchts auch ein bißchen mehr Mathematik.

Infos aus Martin Werdich: Stirling Maschinen, Grundlagen Technik Anwendungen.

Ein solarbetriebenes Modell eines Kolin Flachplattenmotors habe ich früher mal gebaut und er funktioniert bestens.
Bringt natürlich relativ wenig Leistung

rap

Die tageszeitlichen Schwankungen ließen sich durch eine Ost-West- und die jahreszeitlichen Schwankungen durch eine äquatorübergreifende Nord-Süd-Ausdehnung des Hochspannungsnetzes zumindest teilweise ausgleichen. Dafür fehlt jedoch der weltpolitische Wille.

Druckluft als Energiespeicher macht Sinn, wenn hohe Drücke (> 300 bar) angewendet werden und ein nutzbringender Ausgleich zwischen Kompressionswärme und Dekompressionskälte stattfindet.

Danke für den Hinweis. Wenigstens einer der Ahnung hat

Mir ist eben die Idee gekommen daß man ja die Wärmeenergieen in entsprechenden Wasserspeichern zwischenspeichern könnte.
Wasser hat ja pro m^3 unter Nomaldruck ca die 4000fache Wärmekapazität so daß das Wasservolumen im Vergleich zum Gasvolumen eher gering wäre. Außerdem müßten die Wassertanks nicht druckfest sein..

Wenn man den Kompressions und Dekompressionsablauf entsprechend gestalten könnte wäre das vielleicht machbar.


Naja Kosten????

Das mit dem weltpolitischen Willen ist korrekt. Es setzte ja auch größerflächigen Frieden voraus.
(Sonst könnte man ja auch meine Aufwindskraftwerks/Strom-in-Aluminium-speichern Idee verwirklichen.
Über das chemische Drumherum derselben weiß ich natürlich nicht viel...... )

Aber im Moment sind wir stark abhängig von sämtlichen Krisenherden.
Scheint auch nicht zu optimal zu sein. Sarkasmusmodus aus.

Schlimmer kann es imho nicht werden egal was wir machen.


rap

Also, vor einiger Zeit gabs zum Druckluftspeicherkraftwerk ein Bericht in der VDI, sowas gibts irgendwo in der Nähe von Bremen. Es wird auch von der ENBW und noch einem Versorger derzeit der Sache angeblich nachgegangen.
Das ganze soll in großen Kavernen alter Bergwerke gespeichert werden- auch mit der Technik die anfallende Wärme zwischen zu Speichern und später, bei der Expansion hineinzustecken.
Tragisch wäre nun, wenn die Hohlräume durch die (absurde) Idee der CO2 Einlagerung blockiert wird...

Luft verflüssigen. Die anfallende Wärme verbrauchen. Die flüssige Luft unterirdisch Lagern. Durch Erdwärme expandieren und durch Druckluftgeneratoren Strom erzeugen. Ist ganz einfach oder?

Thema?
Ohne Umweg ist immer besser.
In den USA ist in Arbeit:
Windenergie erzeugt Druckluft.
Druckluft wird unterirdisch gelagert.
Die gelagerte Druckluft wird durch die Wärme der Komprimierung aufgeheizt und erzeugt durch einen Druckluftmotor / Generator Strom.

Fritz Walch hat Folgendes geschrieben:

In den USA ist in Arbeit:

Links? Quellangaben?

Ich denke das dies doch noch eine der besten lösung ist um energie kurz und langfristig zu speichern

www.kopswerk2.at...

und diese anlage liegt fast vor meiner haustüre (ca.25km)

gruß Wolfi

Hallo,

Ihr denkt in die richtige Richtung, aber nicht zu Ende:

Was bringt es wenn ich dank Speichertechnik ein paar Kraftwerke einspare, weil ich die anderen 24h am Tag laufen lasse? Das weniger Kraftwerke mehr verfeuern!

Auch dieses Weltweite Stromnetz geht in eine völlig falsche Richtung!

Ich würde die Druckluftspeicherung bei EFH verwenden, dazu können z.B. alte Flüssiggastanks oder auch gereingite Öltanks verwendet werden. Die Kompessoren laufen mit Strom aus Fotovoltaikdach und oder einer Windkraftanlage. Die Einspeisung erfolgt dann nur zu Hauptlastzeit. Die Ausfallsicherheit würde einen hervorragenden Wert bekommen. Die Grundlast dagegen wird über neue Kraftwerke gefahren, die über Karft/Wärmekopplung fahren (von mir aus auch Mini BHKWs) und Biogasanlagen. Unterstützend am Anfang mit Kohlekraft, später dann vielleicht noch mit sauberen Gaskraftwerken, dann aber komplett ohne fossile Energien zu verbrauchen.

Das würde den Strommarkt unabhängig von Großkonzernen machen. Besonderst auch die Abhängigkeit von Öl und Gas (von Gazprom) wäre erreicht. Leider haben wir diese Einspeisevergütung, die genau diese Entwicklung behindert.

Besser wäre eine Einspeisevergütung, die auch den Zeitpunkt der Einspeisung berücksichtigt, und nicht nur die Menge.

Genau aus diesem Grund können regenerative Energien keine Atomkraftwerk oder Kohlkraftwerk überflüssig machen!

Die Druckluftspeichertechnik ist einfacher wie alle anderen Speichertechniken, aber auch diese werden in naher Zukunft immer wichtiger werden!