Vorgestern ist der “Deutsche Klimaschutzpreis” verliehen worden, ein Preis der Deutschen Umwelthilfe. Das ausgezeichnete Projekte finde ich äußerst spannend – ein Projekt das auf kleiner Skala zeigt, dass durch intelligente Steuerung die Probleme erneuerbarer Energien ausgeglichen werden können. Das ausgezeichnete Projekt des Kasseler Fraunhofer-Instituts für Windenergie und Energiesystemtechnik nennt sich “Das Kombikraftwerk“.

Ein Kernproblem an erneuerbaren Energien ist die fehlende Durchgängigkeit: Der Wind weht nicht immer gleich stark, die Sonne scheint nicht immer. Die Idee des Kombikraftwerks: über Deutschland verteilte Anlagen (Wind, Sonne, Biogas, Wasser) virtuell zusammenschalten und durch geschickte Steuerung verlässlich wie ein Großkraftwerk machen.
Im ausgezeichneten Projekt wurden 3 Windanlagen, 4 Biogasanlagen, 20 Solarparks und ein Pumpspeicherkraftwerk verbunden und Software und Hardware zur Steuerung entwickelt. Wenn ich es richtig verstehe, wurde die Steuerung aber zunächst nur simuliert – mit dem Ziel, zu zeigen dass man ständig einen Bruchteil des aktuellen deutschen Stromverbrauchs herstellen könnte.

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Man versucht über Prognosen des Stromverbrauchs die benötigte Energie abzuschätzen und dann on-line die Feinabstimmung vorzunehmen, da der tatsächliche Verbrauch immer leicht von der Prognose abweicht. Wenn Wind und Solar aktuell nicht genug liefern, müssen die Biogasanlagen oder die Pumpspeicherkraftwerke einspringen. Pumpspeicher sind wie Batterien: In dem man Wasser dann in ein höheres Becken pumpt wenn Überschuss an Stromkapazität da ist, kann man es später, wenn Strom benötigt wird, einsetzen um Wasserturbinen anzutreiben auf dem Weg in ein tieferes Becken – gespeicherte potentielle Energie im Gravitationsfeld der Erde 🙂

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Die Forscher betonen, dass sich ihre Ergebnisse vom Mini-Maßstab (1/10000 des deutschen Strombedarfs) skalieren ließen – wenn man genug neue Anlagen baute. Na, das klingt mir doch sehr optimistisch. Auch wenn es äußerst wünschenswert wäre, denke ich doch dass man nicht auskommt ohne Gaskraftwerke und erstmal auch noch Atomkraftwerke mit einzusetzen. Erst wenn die wichtigste Idee sich durchsetzte – nämlich dass Energie sparen der Beginn ist; und dann richtig in die erneuerbaren Energien investiert würde, dann vielleicht. Aber seien wir ehrlich – sieht nicht aus als ob das je in die Köpfe ginge, siehe die ultralächerliche Diskussion zu Energiesparlampen.

Bildquellen: Kombikraftwerk.de.

Kommentare (74)

  1. #1 Hattori Hansen
    10/28/2009

    So ein “grüner Strommix”, wär schon eine tolle Sache, denke ich, es wäre halt wahrscheinlich ein überaus langfristiger Prozess, erst mal die ganze Stromnetz-Infrastruktur neu zu schaffen – und ohne einer Verankerung des Energiespargedankens in den Köpfen vielleicht gar nicht wirtschaftlich gangbar.

    Warum müssen im Sommer Klimaanlagen auf 20°C kühlen? Warum kocht man Wasser ohne Deckel am Topf? Wieviele PCs laufen unnötigerweise Tag und Nacht durch? Wer braucht Leuchtreklame und grelle Schaufenster non-stop? Wegwerfgesellschaft statt Recycling?

    Ein Beginn wäre, gerade in der ach so besinnlichen Weihnachtszeit, endlich auf diese unerträglichen Innenstadt-Diskobeleuchtungen zu verzichten, die jedes Jahr pompöser werden und mittlerweile auch auf jedem zweiten gutbürgerlichen Einfamilienwohnhaus zu finden sind – gerade zu jener Zeit, wo ohnehin der Stromverbrauch am Größten ist. Schummriges Kerzenlicht passt ohnehin besser zum Glühwein.

  2. #2 adenosine
    10/28/2009

    Die entscheidende Größen werden wohl die Kapazität des Speichers sowie der Anteil der nicht variablen Energie (Biogas) sein. Mit diesen Parametern läst sich dann alles dimensionieren.

  3. #3 Arnd
    10/28/2009

    Ich glaube schon dass man den Normalfall (=normales deutsches Wetter) so abdecken kann. Aber jetzt kommt mal eine 3-Wochen Zeit mit bedecktem Himmel ohne Wind, und was nun? Man kann nicht beliebig große Speicher bauen. Das Problem einer wirklich verlässlichen Energiequelle lässt sich mit diesen Maßnahmen nur hinausschieben, aber nicht endgültig lösen. Es braucht zumindest noch einen Notfallplan.

  4. #4 erik
    10/28/2009

    Immer wieder erfreulich zu lesen : Sparen als Möglichkeit.Wird selten erwähnt.
    Darin steckt wohl einiges an Potential.

    Zur Zwischenspeicherung:Bei Windkraftanlagen werden doch bereits Druckluftspeicher
    untersucht.Wie es darum steht,müsste man mal recherchieren.
    Welche Luftmasse unter welchem Druck ?Was kostet das ?

    Ansätze gibts,man muss nur wollen.

  5. #5 Jörg
    10/28/2009

    @Arnd: DREI Wochen kein Wind und bedeckter Himmel in GANZ Deutschland? Sehr unwahrscheinlich…

  6. #6 Wolfgang Flamme
    10/29/2009

    Bei der Kombikraftwerk-Simulation ist kräftig geschönt worden:

    Lt. Projektdokumentation/technischer Beschreibung wurde das Kombikraftwerk im Maßstab 1:10.000 skaliert, um eine realistische Simulation zu bieten. Dort aufgeführt findet sich für den simulierten Hydrospeicher eine Leistung von 1.060 kW sowie eine Speicherkapazität von 84,8 MWh.
    Auf die Realität übertragen geht die Kombikraftwerk-Simulation also von ca. 10 GWh Hydro-Speicherleistung und ca. 850 GWh Hydro-Speicherkapazität in Deutschland aus.

    Tatsächlich finden sich in der Fachliteratur Angaben zur deutschen Hydro-Speicherleistung von 6…9 GW und einer Hydro-Speicherkapazität von etwa 200…240 GWh. Es ist ganz offensichtlich, daß in der Simulation die Ausgleichsfähigkeit der deutschen Hydro-Speicherkapazitäten ganz erheblich (um etwa 400 %, entspr. etwa 100 PSKW vom Goldisthal-Typ) überschätzt wurde.

    Ebenfalls anzumerken ist, daß die 10 GW Leistung auch bei gefüllten Reservoiren nur etwa 10 h lang zur Verfügung stehen, da sie für den tagesrythmischen Betrieb konzipiert sind. Auch diese empfindliche Einschränkung wurde in der Simulation nicht berücksichtigt.
    Ich habe hier mal aus einer PSKW-Liste bei Wikipedia, Web-Recherchen und Betreiberauskünften versucht, eine ungefähre PSKW-Dauerleistungskennlinie für Deutschland zu erstellen:
    #https://i171.photobucket.com/albums/u304/wflamme/PSKWLeistungsdauerlinie.png

    Weiterhin ist die Leistungsdauerlinie der eingespeisten Windenergie unplausibel:
    #https://i171.photobucket.com/albums/u304/wflamme/kombi2006_Wind-Leistungsdauerlinien.png
    Man sieht den untypischen Verlauf im Vergleich zu Daten des ISET und des BDEW (VDEW). Für die Anhebung der Kennlinie im unteren Teillastbereich gibt es keine vernünftige Erklärung, auch nicht von der ISET/Herrn Rohrig. Irgendwie liefern die Windräder des Kombikraftwerks bei Flaute immer deutlich mehr als der deutsche Anlagendurchschnitt.

    Trotz der grotesk überhöhten Hydrospeicherkapazität, trotz der seltsam vergleichmäßigten Windertrages reicht es hinten und vorne nicht zum Ausgleich, wie die Leistungsdauerlinie der Exporte zeigt:
    #https://i171.photobucket.com/albums/u304/wflamme/kombi2006_Exporte-Leistungsdauerlin.png
    Die Leistungen sind natürlich mit 10.000 zu multiplizieren.

    Das das nirgendwo bei der ISET thematisiert, aufgearbeitet oder korrigiert wurde, spricht für sich – die wissen das alles spätestens seit Ende 2007. Obwohl es sich um ein vom BMU bis ins Jahr 2007 gefördertes Projekt handelt, weigert sich das ISET, Daten für 2007 herauszugeben. Die Daten für 2006 habe ich mir da besorgt, wo das Java-Applet der Simulation auf kombikraftwerk.de sie bezieht (weil niemand auf meine wiederholten Anfragen nach Daten reagierte).

    Seit 27.10.2009 weiß ich auch tel. von Dr. Rosenkranz (DUH), daß der Umweltpreis der DUH für das Projekt im Wissen um die Unplausibilitäten und die Nicht-Skalierbarkeit des Projektes vergeben wurde.

    Quellen:
    #https://www.kombikraftwerk.de/fileadmin/downloads/Technik_Kombikraftwerk0805_01.pdf
    #https://www.volker-quaschning.de/klima2000/Kapitel6.html#K6-1-2-1
    #https://www.weltderphysik.de/de/4850.php

  7. #7 Anhaltiner
    10/29/2009

    Es gibt ja auch “Abwurflasten”: Zementbrennereien werden abgeschaltet wenn das Netz nicht genug Strom hergibt. (Aluhütten glaube auch)

    Das Stromsparen wirklich zu weniger Energieverbrauch führt, wage ich zu bezweifeln: Der neue A++ Kühlschrank spart soviel Energie, das er doppelt so groß, wie der alte, sein kann, da darf er ruhig etwas mehr verbrauchen. Beim Fernseher siehts doch ähnlich aus, oder nicht?

  8. #8 Wolfgang Flamme
    10/29/2009

    Bedauerlicherweise verschwindet mein Beitrag ins Nirvana, obwohl die verwendeten Links mit vorangestelltem doublecross auskommentiert sind. Gibt es die Möglichkeit, zu dem Thema etwas längeres (2 Dzd) Absätze zu schreiben, ohne daß es der Filter rauswirft?

  9. #9 Jörg
    10/29/2009

    Habt den Kommentar aus dem Spam-Filter gefischt. Eine andere Möglichkeit gibt es leider nicht.

  10. #10 Wolfgang Flamme
    10/29/2009

    Danke Jörg, das ging aber wirklich flott!

    Anzumerken wäre noch, daß solche künstlerische Kreativität durchaus typisch für solche Studien ist. BEE + IWES (ISET) verbreiten zB hier simulierte Leistungsdauerlinien für 2020, wo die Sonne Tag und Nacht scheint und der Wind immer schön weht:
    #https://www.bee-ev.de/_downloads/presse/2009/090915_BEE_IWES_Studie_PK_Hintergrund_endg.pdf#page=4

    Auch die juwi malt fleißig ‘typische’ Verlaufskurven, die recht untypisch sind. Meine Quellenanfragen dazu wurden ignoriert:
    #https://www.grundversorgungskraftwerk.de/fileadmin/user_upload/Grundversorgung/Grundversorgungskraftwerk_080910_NEW2.pdf#page=15

  11. #11 Arnd
    11/01/2009

    @Jörg: Ja klar ist das unwahrscheinlich. Aber trotzdem wird es mal passieren wenn man nur lang genug wartet. Es muss auch nicht das totale Extrem sein, sehr wenig Wind und 80% Bewölkung sind doch auch schon blöd genug und viel wahrscheinlicher. Also: Glaubst du wirklich wir kommen ohne einen Notfallplan aus? Es wird nach wie vor Grundlastkraftwerke geben müssen, das Einzige was man hoffen kann ist dass man die immer seltener braucht (imho).

  12. #12 Egozentrum
    11/02/2009

    Ich lass meinen PC ständig laufen, spende nicht benötigte Rechenleistung an Folding @home, und füttere den Computer mit Ökostrom. So finanziere ich aktiv den Ökostrom in D und helfe mit, die Welt zu retten (und Parkinsonkranke, vielleicht).

  13. #13 Gunnar
    11/02/2009

    @ Wolfgang,

    deinem Zitat zu Urteilen:
    “Seit 27.10.2009 weiß ich auch tel. von Dr. Rosenkranz (DUH), daß der Umweltpreis der DUH für das Projekt im Wissen um die Unplausibilitäten und die Nicht-Skalierbarkeit des Projektes vergeben wurde.”

    gehe ich davon aus, das dieses – wahrscheinlich scheinheiliges Projekt – mit einem nennenswerten “Stiftungspreis” ausgezeichnet wurde.

    Kann so ein Umweltpreis nicht auch wieder aberkannt werden, wenn die Sache für die Auszeichnung, nachweislich geschönigt und gefälscht wurde?

    Welche Person/o. Kommission hat denn den (wie hoch dotierten?) – Umweltpreis vergeben?

  14. #14 Karsten
    11/03/2009

    Wird sich der Stromverbrauch senken lassen, wenn wir eine Automobilflotte ohne fossile Brennstoffe wollen? Ich denke, dass wir unsere Erzeugungs- und Speicherkapazitäten eher ausbauen müssen. Auf der positiven Seite: Pumpspeicher (und Bedenken zur Speicherkapazität) können wir vermutlich einmotten, sobald wir herausgefunden haben, wie man Wasserstoff bei 120 km/h auf der Autobahn vernünftig lagert.

  15. #15 BreitSide
    11/03/2009

    @Wolfgang Flamme und Karsten:

    Windstille bei bedecktem Himmel? Wer hat sowas schon mal in größerem Maßstab erlebt?

    Und auch an der Küste? Nö, das erinnert mich allzu sehr an das jahrzehntealte und immer unbegründete Gerede von der “Stromlücke”: “Wenn Wyhl nicht ans Netz geht, gehen die Lichter aus!”. Nix ging aus.

    Ein paar “Kleinigkeiten” habt Ihr übersehen. Es gibt noch viel mehr Möglichkeiten zur Strompufferung.

    Wenn (falls) wir dereinst eine nennenswerte E-Auto-Flotte kriegen sollten, sind diese über V2G (Vehicle to Grid, also Zweiwegenutzung der Akkus) ideale Stromspeicher. Und im “nationalen Notfall” wird es zumutbar sein, mal an der näxten Stromtankstelle einzuspeisen.

    RedoxFlow-Batterien werden schon als kommunale Stromspeicher angedacht.

    Und Lichtblick promoviert ja gerade das Kleinkraftwerk im Keller. Noch eine sehr gut steuerbare Kapazität.

    Kühlhäuser können an so einem “Tag der deutschen Energienot” auch sparend einwirken.

    Und jegliches Notstromaggregat ist prinzipiell geeignet, Strom auch einzuspeisen.

    Und wenn nun wirklich solche nationale Not sein sollte, wer hindert uns, bei den Nachbarn Hilfe zu holen? Europaweit dunkle Windstille über Tage? Wie soll das denn gehen?

    Und selbst wenn die zickig werden sollten: dann wird halt mal ne Stunde der Strom abgesperrt. Rollierend durch ganz D. Is ja nu auch nich so wild, oder? Unsere Gier nach absoluter Versorgungssicherheit hat uns diese riesige Überproduktion, die wir seit Jahrzehnten haben, eingebrockt.

    Also macht mal nicht die Pferde unnötig scheu, bevor sie überhaupt lostraben.

  16. #16 Karsten
    11/03/2009

    @Breitside: Ich meinte ja gerade, dass es (hoffentlich) bald gute Energiespeicher im Automobilbau geben wird. Und wenn wir die Technik hätten, dass theoretisch jedes Auto als kleiner Pufferspeicher herhalten könnte, dann könnten wir die gleichen Speicher doch auch in jedem Haus, in jedem Windrad und natürlich auch an Stelle von Pumpspeichern bauen. Wozu soll die Energie durch die Gegend fahren? Wer soll denn freiwillig etwas von seiner Mobilität aufgeben, wenn der Nachrichtensprecher vom nationalen Energienotstand erzählt?

    Ich denke vor allem, dass das Argument “An jedem Windrad günstig tanken!” überzeugender ist als “Vielleicht muss man sich bei … etwas einschränken, aber ein bisschen Verzicht hat noch keinem geschadet!”. Wenn sich etwas ändern soll, muss es besser werden und nicht “zumutbar” schlechter.

  17. #17 Wolfgang Flamme
    11/04/2009

    @Gunnar

    Von einer Täuschung der Jury kann man gerade nicht ausgehen; die war sich lt. Dr. Rosenkranz der Unzulänglichkeiten des Experiments durchaus bewußt.

    @Breitside

    a) Windstille bei bedecktem Himmel:
    Die Zusammenhänge zwischen Windstrom- und PV-Einspeisung lassen sich mit BDEW-Daten (EEG-Wind), Kombikraftwerk(KKW)-Windeinspeisung sowie Kombikraftwerk-PV-Einspeisung einfach klären.

    Die erklärte Varianz (r2) EEG-Wind/KKW-PV beträgt knapp (-)0,02, bei KKW-Wind/KKW-PV knapp (-) 0,06 – die Zusammenhänge sind hochsignifikant.

    Soweit das statistische Kauderwelsch. Die Interpretation dieser Statistik lautet, daß Wind und PV sich gegenseitig nur in ganz geringem Maß kompensieren können, da sie zu 94%…98% unkorreliert sind.

    b) Europaweit Windstille über Tage:
    Das ist sicher richtig, zumal es sowas wie ‘Windstille’ streng genommen nicht gibt. Deshalb läßt sich die Fragestellung auch nicht beantworten, wenn man in reinen Schwarzweiß-Konzepten wie ‘Wind – Windstille’ denkt. Stattdessen ist folgendes zu berücksichtigen:
    – saisonale Effekte
    – Wettereinfluß
    – Zusammenhang zwischen Windstärke und ‘Stromernte’

    Zu den saisonalen Effekten wäre ad hoc zu bemerken, daß Herbst- und Frühjahrsstürme und in geringerem Maße auch Winterstürme prinzipiell für die ganze nördliche Hemisphäre charakteristisch sind.
    Zum Wettereinfluß wäre festzustellen, daß Winde prinzipell durch Unterschiede im Luftdruck angetrieben werden und schon ein Blick auf die Wetterkarte zeigt, daß diese Strukturen ziemlich großräumig sind und daher auch großräumig wirken.
    Und dann werden diese Verhältnisse auch noch durch das Betz’sche Gesetz bzw. konkrete WEA-Kennlinien stark kontrastiert.

    Letztendlich führt das alles dazu, daß – wenn mal eine nicht-durchschnittliche Windsituation zu verzeichnen ist – mit deutlich anti-korrelierten Verhältnissen, die man zum Ausgleich heranziehen könnte, erst in mehreren tausend Kilometern Entfernung gerechnet werden kann. S.h. zB diese Grafik
    https://www.iset.uni-kassel.de/abt/w3-w/projekte/awea_2001_czisch_ernst.pdf#page=5
    Weshalb Czisch ja eben vorschlägt, sich auf einen weiträumigen Regionsverbund mit möglichst antikorrelierten Verhältnissen zu konzentrieren. Doch auch so ist das prognostizierte Resultat sehr unbefriedigend, sh Tabelle 1/S.7 ebenda und bedarf massiver (Gas-)Stützung.

    Abgesehen davon hat die Idee einen verhängnisvolle Schwachstelle: Es ist kein kleiner Wurf, kein schrittweiser Ausbau bzw keine schrittweise Ausdehnung der Struktur möglich, sonst sind die Ausgleichseffekte flöten. Und was dann aus dieser monumentalen Investition wird, falls der Klimawandel tatsächlich verstärkt greift und sich diese Windzonen und ihre Korrelationen untereinander ändern…?

    Soweit zum Thema ‘Bereitstellung’, zur Speicherung werde ich mich noch äußern, wenn Christion diesen Beitrag aus dem Spamfilter gefischt hat, in dem er wg. seines Umfangs bestimmt gleich landen wird.

    PS: Ich habe mit bescheideneren Mitteln (monatliche Statistik auf windfinder.com) mal die Korrelationen der Windverhältnisse für verschiedene europäische Standorte in einer Grafik zusammengefaßt. Obwohl im Detail unübersichtlich zeigt sie doch, daß ausgeprägt wind-antikorrelierte Standorte a) eher selten b) eher weit entfernt und c) nicht besonders ausgeprägt antikorreliert sind.

  18. #18 Wolfgang Flamme
    11/04/2009

    Wunder gibt es immer wieder; der Beitrag kam sofort durch – deshalb hier nochmal nachträglich die Korrelationsgrafik, die ich im vorigen Beitrag irrtümlich schuldig geblieben bin:
    https://i171.photobucket.com/albums/u304/wflamme/KorrelationDeutschlandEuropaWindfin.png

    Jetzt zum Speicherproblem.

    Zur E-Mobilität wäre grundsätzlich festzustellen, daß Akkus einem Verschleiß unterliegen. Ähnlich wie bei Batterien ist die Gesamtenergie, die man über einen Akku im Laufe seines Akkulebens schleusen kann, begrenzt. Es ist ein Irrglaube, man könne mit einem Akku, der gerade unbenutzt herumsteht, ‘für die Umme’ spazierenfaren und ihn dann wieder geladen zurückgeben. Das ist – wenn man’s auf den Punkt bringt – bloß Schwarzfahrer-Logik.

    Erschwerend kommt hinzu, daß E-Mobil-Akkus technisch und qualitativ besonders anspruchsvoll und entsprechend teuer sein werden (hoher Arbeitstemperaturbereich, hohe Leistungsdichte, geringes Leistungsgewicht, niedriger Innenwiderstand, Unfallschutz etc). Entsprechend teurer kommt dann der verursachte Verschleiß gegenüber Akkumodellen, die auf diese Anforderungen weniger Rücksicht nehmen müssen.

    Nein, man muß sich wirklich nicht lange fragen, warum E-Versorger lieber die teuren Mobilakkus ihrer Kunden verschleißen möchten statt sich billigere aber eigene Akkukapazitäten anzuschaffen.

    Und sicher kann man auch ReFlow-Batterien etc nehmen … aber wie schneiden solche und ähnliche Stromspeicher-Technologien mit ihrem technischen Potential im Vergleich zu den fossil-chemischen Speichertechnologien ab, die wir derzeit einsetzen?
    https://www.thebulletin.org/web-edition/columnists/kurt-zenz-house/the-limits-of-energy-storage-technology
    Autsch, kann ich da nur sagen.

    Dann das Lichtblick-Konzept, was doch einfach nur alter KWK-Wein in neuen, trendy-Schwarmschläuchen ist. Es gibt doch wirklich haufenweise Literatur über das uralte Problem wärme- oder strombedarfsgeführter KWK und der daraus resultierenden Gesamteffizienz. Die Sachlage ist doch eigentlich klar: Es rechnet sich dann, wenn man deutlich mehr als 5000 Jahresbetriebsstunden hat, wo man die ausgekoppelte Wärme nutzen kann und wenn man sich dabei ausgerechnet von den verschwenderischen Großkraftwerken (per KWK-Bonus) querfinanzieren läßt, denen man sich ja technisch und wirtschaftlich so deutlich überlegen glaubt. Kurzum, KWK rechnet sich umso besser, je mehr man sich einem Grundlastbetrieb nähert … für den aber andererseits wegen zunehmender Restlastschwankungen künftig immer weniger Bedarf bestehen soll. Unter diesen Umständen wird künftige KWK eher strombedarfsorientiert betrieben werden müssen, damit also zunehmend am Wärmebedarf vorbeiproduzieren müssen, und die schönen theoretischen Wirkungsgradvorteile kann man dann entsprechend knicken.
    Was bleibt ist deutlich mehr Dreck, denn eine Stickoxidwäsche kann man an kleinen Anlagen nicht wirtschaftlich betreiben.

    Dann noch Kühlhäuser …. ‘Projekt Nightwind’. Ich habe einiges an Informationen dazu zusammengetragen (auch per EMail von Herrn van der Sluis), als die Sache hier durch die Medien ging. Letztendlich halte ich das auch für ein Trendy-Projekt, welches irgendwie unterstellt, solche Sondervertragskunden wären überwiegend außerstande, die von ihnen ausgehandelten Vertragskonditionen auch auszureizen. Drei Testtelefonate mit Firmen hier im weiteren Rhein-Main-Gebiet haben jedenfalls als Fazit ergeben, daß da Schwachlasttarife der Versorger selbstverständlich genutzt werden, soweit gesetzliche Anforderungen an die Kühlkette, die Warenstruktur und die entspr. Sicherheitszuschläge das zulassen. Sicher sind drei Stichproben nicht gerade besonders repräsentativ, aber daraus ergibt sich schonmal kein Indiz dafür, daß hier großartige, bisher ungenutzte Potentiale schlummern, die man unter dynamischeren Verhältnissen noch zusätzlich aktivieren könnte.

  19. #19 Gunnar
    11/04/2009

    @ Wolfgang,

    die Jury hat also das Projekt gelobt, das man sich überhaupt mit dem Thema befasst hat,
    oder hatte man einfach einen Preis zu vergeben, und hat sich dazu einfach dieses Projekt ausgewählt?

    Was soll denn jetzt mit den Preisgelder passieren, sollen die irgendwo wieder investiert werden, oder machen die Preisträger jetzt 4 Wochen Urlaub auf Mallorca?

    Zum Lichtblick-KWK-Projekt:

    Muss man das Projekt nicht unter verschiedenen Ansichtspunkten betrachten?

    Zum Vergleich:
    Ein reines Großkraftwerk sollte möglichst effizient, sauber und möglichst wirtschaftlich arbeiten.
    Dafür kann die Abwärme so gut wie nicht genutzt werden.
    Schaltet man Großkraftwerke komplett ab, dann entstehen trotzdem Kosten für Personal von der Putzfrau bis hin zum “Kraftwerksmeister” Diverse andere Grundkosten laufen ebenfalls weiter.
    ————————————————————————————————-

    Das Lichtblick-Zuhausekraftwerk läßt im Vergleich zum Großkraftwerk kaum laufende Kosten anfallen, solange es abgeschaltet ist.
    Wenige Stunden vorwiegend in der Mittagszeit, oder wenn wirklich z.B. durch zeitlich geringe Windenergie-Einspeisung die Stromnachfrage überdurchschnittlich groß ist, können die Zuhausekraftwerke anspringen, und die schwankende Energienachfrage exakt ausgleichen.

    Somit würden wir theoretisch NUR noch wenige Großkraftwerke benötigen, die jahreszeitlich gesehen für die Grundlastversorgung GENAU auf N E N N L E I S T U N G laufen. Somit würden ALLE Großkraftwerke im wirtschaftlichsten – Nennleistungsdauerbetrieb arbeiten.

    Die schwankende Energieeinspeisung der EEG, in Verbindung mit der schwankenden
    Energienachfrage der Verbraucher, könnten überwiegend die vielen kleinen Zuhausekraftwerke ausregeln.
    JEDES EINZELNE Zuhausekraftwerk würde ebenfalls auf NENNLEISTUNG im laufen, oder komplett abgeschaltet sein.

    Ein Zuhausekraftwerk das abgeschaltet ist, produziert zudem fast keine Kosten. Nicht wirklich mehr, als eine klassische Heizung kostet, wenn sie abgeschaltet ist.

    Theoretisch klingt das doch zumindest schon mal ganz gut.

    Wieviel elektrische Gas-Leistung könnte man denn in die deutschen oder europäischen Keller einbauen, kann es trotzdem sinnvoll sein die Kleinkraftwerke zu fördern,
    wenn dadurch zunehmend mehr und mehr Großkraftwerke konstant im Dauerlast-Nennbetrieb betrieben werden können, und selbst Windenergieanlagen bei Starkwind – dank schnell regelbarer “Lichtblick-Anlagen” nicht mehr abgeschaltet werden müssten?

  20. #20 Wolfgang Flamme
    11/05/2009

    Gunnar,

    zum Kombikraftwerk:
    Die Begründung entnimmt man am besten der entspr. Meldung der DUH:
    https://www.duh.de/pressemitteilung.html?&tx_ttnews%5Btt_news%5D=1974
    Zum Verwendungszweck bzw zu Auflagen des Preises ist mir nichts bekannt – ist mir auch nicht wichtig. Für mich war hingegen die Information von Herrn Dr. Rosenkranz (DUH) wichtig, daß der Jury die erwähnten erheblichen Unzulänglichkeiten der Demonstation bekannt waren, auch wenn diese nicht ausdrücklich erwähnt wurden.

    Wieso in Deutschland unrealistische Simulationen aus Bundesmitteln gefördert werden, wieso wichtige Einschränkungen nicht kommuniziert werden und wieso man damit dennoch Umweltpreise abräumen kann, diese Frage muß jeder für sich selbst beantworten. Vielleicht bemühe ich mal das IFG und meinen Geldbeutel um in Erfahrung zu bringen, inwieweit die BMU-Förderung diese Unzulänglichkeiten tatsächlich beinhaltete.

    Lichtblick-KWK:
    Mal ehrlich, die Argumentation, ein abgeschaltetes Daheim-BHKW koste ja fast nichts, ist doch arg daneben. Genausogut könntest Du die finanzielle Unschädlichkeit ungenutzter Zweitfahrzeuge bewerben, weil die keinen Sprit, keine Reparaturen und keine Versicherung brauchen, lediglich ein bischen Garagenstellplatz.

    Also das Ding kostet einen ganzen Haufen Geld auf einen Schlag und das muß es möglichst schnell zurückverdienen. Und zwar durch möglichst häufigen, möglichst gleichmäßigen und effektiven Betrieb und nicht etwa durch möglichst kostenarmen Stillstand. Also haben wir es grundsätzlich mit Kraftwerkskonzepten zu tun, die miteinander um eine möglichst hohe Auslastung konkurrieren.

    Aber ok, wir können das ja mal praktisch in erster Näherung durchrechnen: Wir haben einen elektrischen Jahreslastverlauf. Der wird durch EE (erstmal wie in Deinem Vorschlag provisorisch als Windstromerzeugung angenommen) teilweise gedeckt. Von der verbleibenden Restlast schnappt sich die konventionelle Stromerzeugung den für sie attraktivsten Teil, wie Du es ja vorschlägst. Was dann noch übrig bleibt, übernehmen die Daheim-BHKWs. Das nehmen wir ungefähr mal zwei und erhalten ungefähr die mit der Daheim-Stromproduktion einhergehende Daheim-Wärmeproduktion. Und dann gucken wir, was davon im Daheim-Wärmeverbrauchsgang sinnvoll unterzubringen ist.
    So erhalten wir dann den ungefähren Beitrag der Daheim-BHKW in Form von nutzbarer Wärme und nutzbarem Strom, mit dem sich diese BHKW letztlich finanzieren müssen bzw müßten, wenn wir das tatsächlich wie von Dir vorgeschlagen durchzögen.

    Grundsätzliche Einwände gegen diesen ersten Ansatz?

  21. #21 Gunnar
    11/05/2009

    Hallo Wolfgang,

    ja ein kleinen Einwand habe ich zu deinem Beitrag.

    Du wiederholst mich leider etwas falsch: praktisch:

    “Die finanzielle Unschädlichkeit eines 2.-Wagens …. wenn der 2. Wagen still steht…. etc..”

    Natürlich kostet eine Maschine, egal ob Auto, Verbrennungsmotor, Heizung, Generator erst einmal eine Anfangsinvestition, und es fallen danach auch Stillstands-kosten für die Wartung, Versicherung an.

    Aber diese Stillstandskosten fallen auch bei einer klassischen Heizung an (Wartung/Schornsteinfeger).

    Die Lichtblick-Anlagen soll(ten) natürlich vorzugsweise dort eingebaut werden, wo ein Heizungsaustausch sowieso ansteht, also wo eine neue Heizung eh eingebaut werden soll.

    Dann bleibt beim Kostenaspekt vorwiegend die Frage:

    Wieviel MEHR kostet das mini-BHKW – gegenüber einer klassischen Heizungsanlage.

    Diese MEHR-Kosten soll(ten) sich dann vorwiegend durch den Verkauf an Strom refinanzieren. Die produzierte überschüssige Wärme wird natürlich um so mehr werden, je mehr Volllaststunden das mini-BHKW in Betrieb ist.

    Aber jedes Gebäude eines mini-BHKW’s benötigt auch keine Zusatzheizung mehr, evt. lassen sich sogar umliegende Häuser an den Heißwasserkreislauf anschließen.

    Die Wärmenutzung wird jedenfalls so oder so, deutlich besser sein, als im Großkraftwerk.

    Unterm Strich geht es also darum, wie viel die sinnvolle Energienutzung kostet, und welche Vorteile diese bietet. Auch wenn es nach den genannten Modell noch viel überschüssige Wärme produziert wird. Im Sommer wird die Wärmenutzung sicher auch um/unter 5 % liegen.

    Ich finde es interessant, alle regelbaren Kraftwerke auf Nennleistung zu betreiben,
    gibt es dazu irgendwelche bedenken?

    Die geldwerten Vorteile dieses System, lassen es bestimmt zu, das die mini-BHKW ausschließlich NUR die POSITIVE Regelenergie, sowie auch die NEGATIVE Regelenergie (Abschaltung der mini-BHKW) liefern – und somit die wahrscheinlich wertvollste Energie der Strombörse anbieten.

  22. #22 Wolfgang Flamme
    11/09/2009

    Gunnar,

    durchaus richtig, die grundsätzliche Frage in Sachen Wirtschaftlichkeit ist, wie sich die Mehrkosten amortisieren. Zu berücksichtigen wäre zB, ob ohnehin eine Modernisierung der Heizungsanlage anstünde.

    Das Lichtblick-Angebot richtet sich derzeit zunächst an Hamburger Kunden mit einem Gasverbrauch ab 45000 kWh/a, Das Aggregat leistet 34kW_th und 20kW_el. Standard-Installation schlägt mit 5000€ zu Buche, Wartung abzgl. Raummiete belaufen sich auf (20-5)€/Monat, die abgenommene kWh Wärme schlägt mit ~5,8ct/kWh (Preisindex-Bindung) zu Buche, je eingespeiste kWh_el wird 0,5ct vergütet. Das ist lt. Lichtblick ein unverbindlicher, beispielhafter Auszug aus dem Preismodell.

    Ich überschlage jetzt mal progessiv, daß ich – um 34kW Heizleistung des BHKW zu ersetzen – eine um den Jahreswirkungsgrad einer Gastherme ohne Brennwerttechnik (~80%) erhöhte Anschlußleistung bräuchte, also 34kW/80%=43kW. Das tippe ich mal bei verivox.de mit PLZ HH 20095 ein und erhalte zB 3,9ct/kWh+23,45€/Monat Bereitstellung. Die Jahresvergleichskosten für die gewöhnliche Therme belaufen sich damit auf
    45000kWh/a * 0.039€/kWh + 12 Monate/a * 23.45€/Monat = 2036€/a zu aktuellen Preisen.

    Aus diesen 45000kWh/a würde ich mit 80% Jahreswirkungsgrad eine Wärmemenge von etwa 36000kWh_th/a gewinnen. Die würden mich beim BHKW 2084€/a kosten, zzgl 12 Monate Wartung, abzgl 12Moate Kellermiete, insgesamt also
    36000kWh_th/a * 0.0579€/kWh_th + 12Monate/a * (20€/Monat – 5€/Monat)=2264€/a
    Strom bekäme man allerdings auch noch vergütet, dieser fällt etwa im Verhältnis 20kW_el/34kW_th an. Mit den og Angaben ergibt sich als Vergütung
    36000kW_th/a * 20kW_el/34kW_th * 0,005€/kWh = 106€/a. Damit reduzieren sich die BHKW-Jahresvergleichskosten auf 2158€/a zu aktuellen Preisen.

    Die jährlichen Betriebskosten der BHKW-Lösung liegen für den Kunden also mit aktuellen Preisen wohl eher höher als die einer konventionellen Gastherme mittlerer Effizienz.

  23. #23 Gunnar
    11/11/2009

    @ Wolfgang,

    ja das sieht interessant durchgerechnet aus, also Hut ab dafür 🙂

    Bleiben wird aber mal bei dem weiteren Aspekt. Macht es Sinn ggf. die Stromvergütung etwas anzuheben, wenn diese mini-BHKW vorwiegend als Regelkraftwerke eingesetzt werden, und dadurch Großkraftwerke für den Regeleinsatz entlasten?

    Und/oder gibt es bei den mini-BHKW noch nennenswerte Kostenersparnisse, wenn diese in großer Stückzahl produziert werden. Könnten die Anschaffungskosten noch merklich geringer werden?

    /edit Joerg: Sorry, ich weiß nicht warum der SPamfilter dich immer aussortiert 😐

  24. #24 Gunnar
    11/12/2009

    @ Wolfgang

    na also möchte ich mal deinem Taschenrechner vertrauen, unter’m Strich wäre das BHKW also derzeit geringfügig (oder überschaubar) teurer, als die konventionelle/moderne Heizungsanalge.

    Könnte es nicht trotzdem, sagen wir volkswirtschaftlich Sinn machen, dieses Potential als ideale Regelenergie-Lieferanten intensiv zu nutzen?

    Und es bleibt noch die Frage, ob in größerer Serie produzierte Anlagen preislich noch günstiger werden könnten?

  25. #25 Wolfgang Flamme
    11/15/2009

    Gunnar,

    müßte ich mich erstmal dahinterklemmen, bis ich mir da eine ungefähre Abschätzung zutrauen würde – also muß ich Dich erstmal vertrösten.

    Auf starke Preissenkungen würde ich persönlich nicht hoffen. In der Technik sind die wesentlichen Lernkurvenerfolge des KFZ-Motorenbaus ja schon vorweggenommen/enthalten.

  26. #26 Gunnar
    11/16/2009

    Klar, das ist richtig, das “Modell” muß nicht komplett neu erfunden werden, selbst VW sagt es werden fast nur Standardkomponenten verbaut, vom Ausgleichsbehälter bis zum Motor, alles ist “klassische”/-Standard.
    Also ist’s nachvollziehbar, das die Lernkurve im Bereich der Entwicklung kaum noch Spielraum zulassen wird, und sich wohl nur noch über die “Fließbandfertigung” der Anlage noch (überschaubare) Kostenvorteile ergeben könnten.
    Neu ist eigentlich nur die Art und Weise, DIESE Standardkomponenten als mini-BHKW zu verwenden, obwohl sich das Modell der mini-BHKW’s ja früher auch nicht auf dem Massenmarkt durchgesetzt hat(te).

    Also Wolfgang, ich glaube auch das Thema ist sehr komplex zu “rechnen”, aber unter’m Strich scheint das Modell sehr interessant zu sein.

    Also, die Frage ist erstmal dadurch begrenzt wenn man sich das Modell für Deutschland ansehen möchte;

    Wieviel Regelenergie wird derzeit durch die deutschen Kraftwerke im Jahr benötigt, und wieviel Regelenergie könnte mit mit den mini-BHKW abgedeckt werden, wenn in den nächsten ca. 10-20 Jahren+ x alle Gasheizungen/Thermen auf eine BHKW-Anlage umgerüstet werden.

    Welche (MEHR)-Kosten entstehen beim besagten Heizungs-Austausch &
    wieviel Einsparungen könnten die Großkraftwerke auf’s Jahr erzielen,
    wenn diese zunehmend weniger Regelaufgaben übernehmen müssten.

    Die Rechnung wird wirklich auch nicht mal schnell zu überschlagen sein,
    vorallem weil der Zeitrahmen fließend, und der vielleicht politische Aspekt nicht genau beziffert werden kann, ebenso wenig die langfristigen Gaspreise.

    Appropro Gas/-Preise,
    der Biogasanlagen-Hersteller Schmack Biogas ist ja nun wohl insolvent;
    https://de.wikipedia.org/wiki/Schmack_Biogas
    —-
    Der politische Aspekt wurde von Dir ja auch schon öfters auch im internationalen Stromhandel erwähnt, das z.B. die Schweden in Starkwindzeiten kaum überschüssige Energie speichern können, höchstens jedoch die eigene Stromproduktion kurzfristig extrem drosseln KÖNNTEN um deutsche/europäische Windstromüberschüsse unterbringen zu können.

    Also würde bei der allgemeinen Energiefrage, wie auch der besagten Modellrechnung zum massiven Einsatz von mini-BHKW’s, der politische Aspekt national, wie auch international bestimmt eine bedeutende Rolle übernehmen.

  27. #27 Gucky
    11/16/2009

    Halo Zusammen
    Was ist im Winter bei-20°C? Die Solarpanel sind zugescheit und vereist.Still und Starr liegt der See.Die Rotoren der Windturbinen stehen still.Der Methanprozess im Bioreaktor kommt auch nicht so richtig in Fahrt,weil es zu kalt ist.Soviele Schweine können wir gar nicht züchten um unseren Energiehunger zu stillen.-Ich komme aus der Landwirtschaft.Man braucht für so eine”Schweinerei”riesige Plantagen für das Futter der Tiere.Ob die Haltung von Tausenden,gar Millionen Schweinen allein in Deutschland der Umwelt zuzumuten ist,diese Frage muß man sich stellen.
    Den Begriff”Erneuerbare Energien”finde ich richtig putzig.Man kann Energie nur von einem Zustand in einen Anderen überführen,aber nicht erneuern.Das erinnert mich an Mars bringt verbrauchte Energie usw…!Letztendlich basieren diese Naturenergien alle auf Kernfusion und -Fission,den universellen Energien.
    Warum denn nicht gleich auf das richtige Pferd setzen? ITER,Nanofusion,Betabatterien und dergleichen(Auf diesen Gebieten zeichnet sich eine ähnliche Revolution ab wie in der Computer- und Internetbranche.)
    MFG: Gucky

  28. #28 Gunnare
    11/16/2009

    @Gucky,

    klar, ich hab auch keine Autobatterie, sondern ein Akkumulator:
    https://de.wikipedia.org/wiki/Akkumulator

    Der Begriff “Erneuerbare Energie” basiert ja darauf, das diese Energien nahezu unbegrenzt zur Verfügung stehen, jedoch zeitlich nicht immer gleichmäßig verfügbar sind.

    Den zeitlichen Faktor hast du ja auch sinngemäß richtig beschrieben, das es nachts dunkel ist und es auch bei -20 grad Windstill sein kann.

    Derzeit sieht’s so aus, das die sog. Erneuerbaren Energien ein immer größeren Anteil an der Energieversorgung beitragen werden, wir aber derzeit aber noch die konventionelle Energiewirtschaft, zunehmend weniger & geringer ausgelastet, zusätzlich benötigen.

    Und hier liegt das Potential der Kraftwerksmodernisierung durch Kraffwerksumbau = von zentralen Großkraftwerken hin, zu kleinen mini-BHKWerken.

    Am ITER, mit Nano/-Kernfusion wird ja derzeit eifrig geforscht. Wenn diese hierzulande funktionieren werden, dann wird man diese sicherlich auch bald in die internationalen Stromnetze integrieren.

  29. #29 Wolfgang Flamme
    11/17/2009

    Gunnar,

    aus dem Wärmebedarf (gerechnet als Mindestverbrauch von 45MWh/a * 80% Jahreswirkungsgrad einer herkömmlichen Gastherme) und der thermischen BHKW-Leistung von 34kW schätze ich etwa 1000 Vollaststunden im Jahr ab. Normalerweise werden bei BHKW mindestens 5000, besser 6000 Jahresbetriebsstunden als Voraussetzung für eine rentable Investition genannt. Das ist eine so deutliche Diskrepanz, daß ich annehme, daß hier der Kunde über die Installationspauschale einen nicht unbeträchtlichen Teil des Aggregates und der anfallenden Wartungen (versteckt) bezahlt, auch wenn es ihm dann nicht gehört.

    Was nun den ‘intelligenten’ Kompromiß zwischen wärmebedarfs- und stronbedarfsgeführtem Betrieb angeht, so sind da keine Wunder zu erwarten. Je intensiver man den strombedarfsgeführten Betrieb anpeilt, umso geringer die BHKW-Vorteile gegenüber konventionellen Anlagen – der überlegene BHKW-Wirkungsgrad läßt sich ja nur dann realisieren, wenn man die zwangsläufig anfallende Abwärme auch sinnvoll nutzen kann. Und da der Wärmebedarf vom Raumheizungsbedarf dominiert wird (~85%) ist diese Technik ohnehin nicht beliebig skalierbar – im Winter fleißig Strom erzeugen und im Sommer nicht, dieses Konzept läßt sich nunmal nicht beliebig weit ausbauen.

    Wie überhaupt mit der KWK völlig überzogene Erwartungen verknüpft werden, wie ich meine. Die Idee, anfallende Abwärme zu nutzen, ist ja alles andere als neu, man muß nicht so tun, als hätten wir da das Ei des Kolumbus neu entdeckt. Überall da, wo es sich rechnet, wo ein hoher und gleichmäßiger/regelmäßiger Wärmebedarf besteht (Industrie) wird das schon lange gemacht und rechnet sich auch. Wir bewegen uns also in dem Bereich wo es sich eigentlich nicht rechnet, also was kann man denn erwarten, wenn man diese Technik da verstärkt ausrollt? Immer weniger Einsparungen zu immer höheren Kosten … aber doch keine wunderbare Effizienzrevolution.

  30. #30 Gucky
    11/17/2009

    Guten Morgen.
    ZU der Sache mit der Betavoltaic Batterie.Schauen Sie sich mal hier um: https://www.nextenergynews.com/news1/next-energy-news-betavoltaic-10.1.html
    Offensichtlich komen diese bald auf den Markt.
    Der Begriff “Erneuerbare Energie” sollte besser übersetzt werden als “nachhaltig” von sustainable energy.Aber das nur am Rande bemerkt.Meiner Meinung nach haben diese Energieformen ihr Plateau längst erreicht,wenn nicht gar überschritten,weil:
    Die Windenergie nur Sinn macht,wo der Wind permanent bläst.Das ist aber sozusagen nie der Fall.Viele Windkraftwerke stehen an unsinnigen Stellen wo oft Funkstille ist.
    Wenn man eine Jahrestabelle von der Windenergie in Deutschland sieht,stellt man fest,daß es wie Nadeln aussieht und bevorzugt nur im Frühjahr und im Herbst Maxima gibt.Man braucht aber eine kontinuirliche Fläche.Das ist das Problem. Eine Erhöhung der Menge der Windenergie wird nur zu einer Erhöhung der Nadeln führen,aber nicht zu einem Ausfüllen der Fäche.Wenn man die Energie speichen könnte,sähe das anders aus.Pressluftspeicherung hat auch nur eine relativ geringe Energiedichte,selbst bei 500Bar!Schwungrad und dergleichen -Kurios,nicht ernst zu nehmen.Speicherung in Li-Ion Accus sind im Prinzip möglich.Wenn man in seinem Haushalt,wäre auch für Mieter interessant) einen Accublock einbaufähig unter der Arbeitsplatte installieren könnte,wäre ein Flächendeckender Verbund möglich…
    Aber dann hätte ich doch lieber gleich eine Betavoltic Battery unter der Arbeitplatte und habe für 30 jahre Ruhe und brauche überhaupt keinen Stromanbieter mehr,bin nicht auf Wind und Sonnenschein angewiesen,kann heizen und kühlen,brauche kein Öl und Benzin mehr…
    Alles Gute: Gucky

  31. #31 Anhaltiner
    11/18/2009

    @Gucky das Konzept der Betavoltic Battery klingt interessant, in Zusammenhang mit diesem Artikel gleicht es aber eher der Frage: “Wozu Kraftwerke? Der Strom kommt doch aus der Steckdose!”. Energielieferant der Batterie ist zerfallendes Tritium (³H), das kommt in der Natur nicht vor. (Nicht mal auf dem Mond, dort gibts nur ³He.) Wenn wir also die Privathaushalte flächendeckend versorgen wollen, brauchen wir also viel Tritium, sehr viel, sehr bald. Die Frage ist also woher nehmen, wenn nicht stehlen? – Mal abgesehen davon das “wonder batteries” wahrscheinlich auch einen “wonder price” haben werden. (Vielleicht sagen wir bald: “Wie kann man den Wert des Hauses verdoppeln? – Einfach eine Betavoltic Battery einbauen! 😀 ” )

  32. #32 Anhaltiner
    11/18/2009

    Nachtrag zur Beta-Baterie:
    Die Sache scheint einen Haken zu haben: der Artikel von NextEnergieNews ist von Okt/07, die Batterie müsste also schon draußen sein oder unmittelbar vor Markteinführung stehen. Auf Wikipedia wird von einem Hoax gesprochen, der Deutschlandfunk spricht 2005 von einer Herzschrittmacherbaterie auf Strontium-90/Bor Basis (mit 29,8 Jahren Halbwertszeit)

    Tja Gucky sieht wohl eher schlecht aus mit deiner Radionuklidbatterie – trozdem tolles Konzept – für die Raumfahrt zu sonnenfernen Planeten (daher kannte ich die RTGs).

  33. #33 Gucky
    11/18/2009

    Hallo zusammen.

    Bitte schauen Sie unter Tritium Generation nach.Man kann es herstellen,es kommt in der Natur ebenfalls in sehr geringen Mengen vor.Dazu kommt noch das Tritium welches sich im Nuklearen Abfall befindet,bzw dort entsteht.Bei Wikipedia in Deutsch ist unter Betavoltaik auch etwas zu finden.
    Diese Betavoltaik Batterien haben nichts mit Radioaktiver Thermalgeneration zu tun(Radioaktiver Zefallsprozess,dabei zerfallen Radioaktive Isotope in stabile leichtere Elemente.Die abgegebene Alpha,Beta und Gammastrahlung erzeugt Wärme,die mittels Thermoelementen in Spannung umgewandelt wird.) ,sondern beruhen auf dem Betazerfall eine Neutrons in ein Proton und Elektorn.
    In Herzschrittmachern wird es definitiv schon verwendet,ob es schon auf breiter Fläche eingeführt wird weiß ich nicht.-Leider Gottes findet man vieles nicht mehr in deutscher Sprache.Man sollte auch immer verschieden Quellen zu Rate ziehen,nicht nur eine oder die einem besonders gefällt.Das technische Problem bei der Betavoltik ist die sehr geringe Spannung einer Zelle(Schicht),die im Nanovoltbereich liegt.Man muss dementsprechend viele Schichten(100.000-1000.000) in Serie schalten um auf die gewünschte Spannung zb für ein Mobilphone oder Laptop zu kommen.Das wird die Batterie natürlich teuer machen.Aber genau wie in der Mikroelekronik wird die Massenproduktion das schnell ändern.
    Wahrscheinlich wird man diese Batterien anfangs nur in sehr hochpreisigen Geräten als Spannungsquelle zum Frischhalten oder dem Aufladen der herkömmlichen Accus und des Standby Modus verwenden. Später wird es für die Masse sein wie früher bei den Taschenrechnern,Quarzuhren und dergleichen.
    Konnten Sie,speziell jene,die noch die 60er und 70er Jahre kannten sich vorstellen,daß jedermann in Zukunft einen Computer oder Handy besitzen würde?
    Alles Gute: Gucky

  34. #34 Jörg
    11/18/2009

    Diese Betavoltaik Batterien haben nichts mit Radioaktiver Thermalgeneration zu tun(Radioaktiver Zefallsprozess,dabei zerfallen Radioaktive Isotope in stabile leichtere Elemente.Die abgegebene Alpha,Beta und Gammastrahlung erzeugt Wärme,die mittels Thermoelementen in Spannung umgewandelt wird.) ,sondern beruhen auf dem Betazerfall eine Neutrons in ein Proton und Elektorn.

    Äh? Es beruht also nicht auf radioaktiver Aktivität sondern auf dem Betazerfall? Das IST radioaktive Aktivität? Und dabei KOMMT Betastrahlung heraus?

  35. #35 Anhaltiner
    11/18/2009

    @Jörg Gucky meinte wohl das die Betastrahlung, ähnlich einer Solarzelle, direkt in Elektrizität umgewandelt wird, ohne einen Thermalgenerator (z.B. Sterlingmotor).

    @Gucky meine gegoogelten Quellen geben nicht allzuviel her:
    https://www.shortnews.de/start.cfm?id=572588
    https://www.versuchschemie.de/topic,10001,5ecbaf335bc9c5aa069ae32a9053599e.html
    hast du vielleicht genauere Quellen? (außer dem 2007er Artikel ohne Links, s.o.)

  36. #36 Gucky
    11/18/2009

    Äh? Es beruht also nicht auf radioaktiver Aktivität sondern auf dem Betazerfall? Das IST radioaktive Aktivität? Und dabei KOMMT Betastrahlung heraus?
    Hallo Jörg. (Natürlich auch die anderen Forenteilnehmer!) Umgekeht wird ein Schuh draus.Betastrahlung = Neutronenstrahlung.Ein Neutron kann nur in Bewegung oder als “Partner” mit Protonen existieren.Verliert es diese,zefällt es sofort in ein Proton und ein Elekton.Dies nennt man Betavoltaik,da das Elektron was dort entseht Spannung liefern kann.(Das hat dann nichts mehr mit Fission oder Fusion mehr zu tun,ist gewissermaßen das nächte Level.) Man braucht also eine Neutronenquelle.Insofern ist das mit Ihrem Einwand der Radioaktivität der Quelle in welcher Form die auch sein mag richtig. Jeder radioaktive Stoff eignet sich im Prinzip dafür.Man wird sicher kein hochgiftiges Plutonium oder Ähnliches nehmen.Die Halbwertszeit wäre auch viel zu lang.Die verwendeten Mengen sind sehr sehr gering was den hohen Preis des Tritiums relativiert.
    Grüsse:Gucky

  37. #37 Gucky
    11/18/2009

    Hallo nochmals.

    Leider,leider bei .de werdet Ihr nicht viel Brauchbares finden,ich hab es auch versucht,nada nichts! Es gibt eine kostenlose Version “Copernic Agent Basic” * ,den kann man sich herunterladen.Man kann nach der Installation die Preferenzen festlegen.(zb.Privat oder Geschäftlich).Dann welche Länder,bzw weche Netze.Ich habe das Web allgemein angewählt.Als 2.Das Web Australia.Man kann in der kostenlosen Version aber nur ein zusätzliches Land auswählen.Dann kann man bestimmen welche von den bis zu 17 Suchmaschinen beteiligt werden sollen und welche nicht! (* Ich denke die Nennung ist legitim,jedermann darf es kostenlos herunterladen). Geben Sie mal ein: Technic Engineering News, Ultra density Deuterium,Betavoltic Batteries,Nuclear Battery In Seize Of A Penny…
    Für heute genug: Gucky

  38. #38 Anhaltiner
    11/18/2009

    @Gucky ich hoffe wir reden von der selben Betastrahlung.
    https://de.wikipedia.org/wiki/Betastrahlung
    Ein freies Neutron zerfällt nach 885,7 Sekunden wenn es nicht vorher von einem anderen Atomkern eingefangen wird. Dabei entstehen Elektronen (Beta-Minus-Strahlung und Protonen (Wasserstoffkerne).
    Näheres zum Zerfall von Tritium siehe
    https://de.wikipedia.org/wiki/Tritium

  39. #39 Jörg
    11/18/2009

    Entscheidend scheint zu sein, dass bei der Betavoltaik nicht die Wärmeenergie umgesetzt wird. Es wird stattdessen der p-n-Übergang an einem Halbleiter ausgenutzt. Werde mal nachlesen wie das genau geht. Das gibt zwar enorm langlebige Batterien, aber nur für Spezialanwendungen (Herzschrittmacher, Raumfahrt). Tritium erst herzustellen ist mit Sicherheit zu teuer, und es gibt ja jetzt schon zu wenig davon, um He-3 in ausreichender Menge zu bekommen.

  40. #40 Anhaltiner
    11/18/2009

    Ich hab mal ausgerechnet wieviel Tritium man braucht:
    Beim Zerfall von Tritium werden 18,6 keV frei. 1eV entspricht 96,4kJ/mol. Also entstehen beim Zerfall von 3g Tritium (1mol) 1,8MJ, oder 0,5kWh. Der Energieverbrauch in Dtl. wird für 2006 mit 2601PJ angegeben, das entspricht 1400 Gmol (2601PJ / 1,8MJ/mol) oder 4,2 Mio t Tritium (ich hoffe ich habe mich verrechnet – bei den ganzen Peta,Giga,Megas)
    (Den Wirkungsgrad von z.Z. 7% habe ich mal ganz rausgelassen – wird vielleicht ja mal deutlich mehr)
    Also doch nur eine Nischenanwendung – wär ja auch zu schön – sich so ein Ding in den Keller stellen und man hat 30Jahre keine Energiesorgen mehr.

  41. #41 Gucky
    11/19/2009

    Guten Morgen zusammen.
    Bin gerade von der Nachtschicht aufgestanden.Danke für die Responses.Ich habe die Kalkulationen noch nicht nachgerechnet.Gestern Abend habe ich nochmals meine Seiten in dieser Angelegenheit upgedatet und durchgeföht.Irgend etwas scheint sich zu tun,denn für einige Seiten,die neu angezeigt wurden braucht man einen Acces- code.Geht es etwa in die Herstellungsphase? ich weiss es nicht.Ich halte Euch auf dem Laufenden,wenn ich was gefunden habe.
    Ja,Herr Anhalter,wir reden genau von dieser Art,der Beta Minus -Zerfall.
    Wie ich es sehe, ist das Kriegsentscheidende die Neutronenquelle.Tritium ist wegen seiner kurzen Halbwertszeit von ca 12 Jahren und dessen Ungiftigkeit besonders interessant.Momentan ist Tritium noch sehr sehr teuer,ca 100 fach wie Gold!? Man wird es aus Deuterium erbrüten müssen(Transmutation).Auch der sogenannte Atommüll ist eine Tritium- und Neutronenquelle.Da tut sich da was in dieser Richtung.

    Herr Jörg.Stimmt genau.Die Spannungen sind sehr gering.Wie das mit dem Wirkungsgrad aussieht sind Sie mir vorraus.Es entsteht keine Wärme bei dem Zerfall, aber wo bleibt denn der Rest von 93% wenn es nicht als Wärme abfällt?

    Bis Bald: Gucky

  42. #42 Anhaltiner
    11/19/2009

    Tritium ist vielleicht ungiftig, aber radioaktiv und “ein entscheidender Bestandteil bestimmter Kernwaffen” siehe: https://de.wikipedia.org/wiki/Tritium

    Ansonsten gilt das gleich Problem wie bei ³He siehe:
    https://www.scienceblogs.de/diaxs-rake/2009/11/helium3-gesucht.php

    Wenn der Wirkungsgrad nur 7% beträgt – dann kann man darauf Wetten das 93% Wärme entstehen – ist jedenfalls bei allen technischen Geräten so.

  43. #43 Gucky
    11/20/2009

    Hallo Zusammen.
    Ich habe Ihre Kalkulationen nachgerechnet und bin genau zu Ihrem Ergebnis von 0,5KWh pro Mol des Tritiums gekommen.Das bewegt sich ja sozusagen auf dem Niveau zb einer Chemischen Reaktion.Ich habe mich auch an die Vorgaben von Wikipedia gehalten.Ich habe bei meiner Suche auch etas über LITROENERGY gefunden und über die Kombination von Dünnschicht-Solarzellen mit Litroenergiefolien oder gar Litro- Farbe,die 30Jahre leuchtet. -Merkwürdigerweise scheint Ende 2008 eine Zäsur zu sein,man findet nichts Neueres,ohne einen Account zu den Seiten zu haben,komisch nicht wahr? Vor ca 4 Wochen hatte ich etwas konkreteres über die Litroenergie (gelinkt über Betavoltic) gefunden,kann es aber leider nicht wiederfinden.Darin war von high power applications im auch im Ggawatt-Bereich die Rede.Man formulierte es dort mit dem kuriosen Worten etwa “Playing in the same ballplace like a modern nuklear plant in performance and prize!”Diese Technik wurde als “dark green technique”beschrieben. Vielleicht finden Sie was raus.
    Bis denne: Gucky

  44. #44 Gunnar
    11/23/2009

    “Normalerweise werden bei BHKW mindestens 5000, besser 6000 Jahresbetriebsstunden als Voraussetzung für eine rentable Investition genannt”

    “Was nun den ‘intelligenten’ Kompromiß zwischen wärmebedarfs- und stronbedarfsgeführtem Betrieb angeht, so sind da keine Wunder zu erwarten. Je intensiver man den strombedarfsgeführten Betrieb anpeilt, umso geringer die BHKW-Vorteile gegenüber konventionellen Anlagen”

    ——————————————————————————————————————-
    @ Wolfgang,

    das klingt von Dir nachvollziehbar und plausibel.

    Aber was spricht dagegen, die BHKW-Vorteile zu reduzieren, wenn die Auslastung auf ca. 5000 oder 6000 Volllaststunden angehoben würde. Dann ergeben sich im Sommer zwar extrem geringe Wärmenutzungseffekte, aber es könnte dann eine viel größere Energiemenge als Regelenergie “an der Strombörse” angeboten werden.

    Die Energieeffizienz würde natürlich leiden, die Wirtschaftlichkeit aber demnach dennoch steigen. Vielleicht rechnet sich das mini-BHKW unter diesen 5000-6000 VLStd. schon so, das der “Hausbesitzer” für die Heizung (das mini-BHKW) nichts mehr bezahlen muss. (Wärme)-Energie gibt es kostengünstig oder fast zum Nulltarif, und der Strom wird verkauft.

    Fazit wäre dann:

    Der Hausbesitzer erhält ein mini(BHKW) praktisch zum Nulltarif, er stellt nur die Fläche z.B. im Keller zur Verfügung, und der Anlagenbetreiber (z.B. Lichblick) handelt AUSSCHLIESSLICH mit der Regelenergie.

    Jede Anlage für sich betrachtet würde selbstverständlich nur auf Nennleistung laufen, oder ausgeschaltet sein. Jede Anlage könnte vor Ort Regelenergie liefern, wenn in der Stadt XY plötzlich viel/oder wenig Energie benötigt wird, können die
    BHKWerke schnell reagieren.

    Wenn also in Flensburg mal kurz 700 MW mehr benötigt werden, müsse nicht zwangsläufig in München die Leistung angefordert werden. Die Stromnetze und die Energietransportverluste sollten sich bei einer intelligenten Steuerung somit möglichst reduzieren.

    Macht das nun Sinn, ich denke völliger Unsinn ist das sicher nicht.
    Bleibt die Frage, ob die großen Kraftwerksbetreiber evt. auf den Neubau von Großkraftwerken verzichten,
    wenn sie dafür intensiv in die gewerblichen Industrie’n und Privathäuser massiv die (mini)-BHKW einsetzen dürfen.

  45. #45 Anhaltiner
    11/24/2009

    @Gucky soweit wie ich es sehe scheint “Litroenergy” ein phosphorisierendes Material zu sein, welches nicht durch Licht “aufgeladen”, sondern duch die Betastrahlung zum Leuchten gebracht wird. Vielleicht was für Warnschilder, Reflektoren oder Party-Gadget. Aber wohl nichts um Wohnräume zu beläuchten. Wie gesagt großflächige Anwendungen werden wohl bis auf weiteres am mangelden Tritium scheitern. Vielleicht haben das auch diverse Homepages erkannt und deshalb ihre Artikel zum Thema gesperrt – nich das noch andere mit der Stoppuhr dasitzen und auf die große Markteinführung warten, die aber schon hinter den Kulissen um 10 oder 20 Jahre verschoben wurde. Wer kurz vor der Markteinführung steht braucht Werbung und keine Vertuschung!

  46. #46 Gucky
    11/24/2009

    Hallo,speziell Anhaltiner.
    So wie es aussieht,wenn es auf Beta-Dacay beruht hat die Sache nicht mehr Energiieausbeute als eine chemische Brennstoffzelle.Die 0,5kwh aus 1MOl 3H sind nicht der Brüller,das hääte den Wert von ca 10,5 Eurocent.Mich hatte schon stutzig gemacht,daß die Spannung einer Zelle im Nanovolt-Bereich liegt.Vielen Dank für Ihr reges Interesse.Bis dahin:Gucky

  47. #47 Anhaltiner
    12/08/2009

    So, nun hat Copenhagen begonnen, die Frage nur was bringt uns die Klimakonferenz? Können die Interessen von 200 Ländern wirklich unter einen Hut gebracht werden? Wann wird die Welt zu 100% nur mit erneuerbare Energien den Energieverbrauch (physikalisch korrekter Energieumsatz) decken können? Bei bis zu 10Mrd Menschen mit 5kW (Durchschnitt Europas) benötigt die Menschheit ca. 50TW(quer) – Die Frage nach den GWp(peak) hängt natürlich vom Energiemix ab (Solarstrom – PV,Solarthermie, Wind, Biogas,Geothermie, etc.) – Bei einer Lebensdauer von max. 30Jahren ergibt sich eine Produktionsanforderung von min. 1TW(peak) (eher 5TWp) – und das in den nächsten Jahrzehnten. Die Frage ist nur welche Träger können dies leisten?

  48. #48 Gucky
    12/08/2009

    Fusionskraft und die Antbabypille.
    …Dann sage ich noch Climategate.
    Gucky

  49. #49 Anhaltiner
    12/08/2009

    So die Fusionskraftwerke in vielleicht 100 Jahren zu akzeptablen Preisen Strom liefern, wird es wohl eher Grundlastkraftwerke seien. 2 Fragen: Woher kommt dann der Regelstrom und was machen wir bis da hin?

  50. #50 Gucky
    12/08/2009

    Gerüchteweise sollen schon seit ca 15 Jahren Fusionsreaktoren irgendwo laufen. Der JET produziert auch seit Jahren Energie,ich meine 1998 wäre das zum ersten Mal damit gelungen.Zwar hat JET keine positive Energiebilanz,aber ursprünglich war er dafür gar nicht ausgelegt. Mit ITER möchte man das ändern und eine positive Bilanz erhalten. Es sieht ganz dannach aus,daß das klappt. ER soll dann eine Fusion über 400 Sekunden ermöglichen, dann ist das Deuterium Tritium Gemisch aufgebraucht. Mann hat 67MW Heizleistung zu 500MW Fusionsleistung=433MW Gewinn errechnet. 433MW für 400s reicht natürlich nicht aus. Das Problem was es dan zu lösen gilt ist das Spülen (Absaugen des Heliums und Nachfüllen von 2H+3H )der Reaktorkammer für den nächten Zyklus. Die Kunst wird sein diese Spülzeit möglichst klein zu halten…
    Die Italiener bringen auch ein eigenes nationales Fusionsprojekt names FAST mit ein.Das Besondere hierbei ist,FAST benötigt kein Tritium,sonden wird nur mit Deuterium betrieben. FAST ist mit nur 200m³ deutlich kleiner als ITER mit 600m³,FAST erzielt aber auch einen positiven Betrag,aber nur für 200s. Alle seine Parameter sind nahe an ITER.Die Vorteile sind,er ist nicht auf das teuere und radioaktive Tritium angewiesen und erzeugt keine freien Neutronen, die das Blanket (Umhüllung)des Reaktors im laufe der Zeit mürbe machen. Man sieht,die Italiener können nicht nur gute Pizza machen…
    Alles Gute:
    Gucky