Wie und wieviel Energie speichern ?

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immernoch_ratlos
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Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von immernoch_ratlos »

Wie und wieviel Energie speichern - verlängert - auch warum....

Scheinbar naheliegend in "Zellen aus Lithium-Eisenphosphat" wie das die Chinesen (in Shenzhen in der Nähe von Hongkong) getan haben.

Gleich doppelt so groß wie "wir" im brandenburgischen Feldheim ( SZ - Mit eigener Energie ZON - Das autarke Dorf )

Gern auch ~ viermal größer als der Größter Batteriespeicher Europas geht in Schwerin 2014 ans Netz

Derartige Speicher können in Sekunden die Frequenz stabilisieren, was selbst bei "schnellen" Gasturbinenkraftwerken Minuten dauert.

Das geht durchaus auch mit kleinen dezentral angeordneten privaten "netzdienlichen" Speichern. Als Cluster (Smart Grids) zusammengeschaltet und bereits heute von speziellen Betreibern gesteuert, kann so private Investition durchaus leisten was da immer wieder laienhaft als "nicht vorhanden" bezeichnet wird.

Als "Alternative" können ja weiter Braunkohlenkraftwerke ökonomisch nutzlose Überkapazitäten ins Netz pumpen -
Stromauskunft 17.05.2016 hat geschrieben:Am vorletzten Sonntag, dem 8. Mai, verzeichnete die Europäische Strombörse in Leipzig Negativpreise für Strom am deutschen Spotmarkt. In der Spitze zahlten Kraftwerksbetreiber 24 Cent pro Kilowattstunde, um ihre Energie überhaupt ins Netz „entsorgen“ zu dürfen. Längst kein Einzelfall mehr: Laut einer Infografik von Spiegel Online verzeichnete die Statistik im vergangenen Jahr ganze 25 Tage mit negativen Börsenstrompreisen.
Nun die Chinesen s. Link oben "kleckern" nicht nur und bleiben nicht mit "32 einzelne Lithium-Eisenphosphat-Akkus aus 60.000 Zellen aus Lithium-Eisenphospat - mit 20 Megawatt Wechselrichterleistung bei 40 Megawattstunden (MWh) Kapazität" weil gegenüber den dt. "Bemühungen" schon groß, darauf einfach untätig sitzen :
Die riesige Batterie besteht aus knapp 60.000 robusten Lithium-Eisenphosphat-Zellen mit je 230 Ampèrestunden Kapazität. Der Verbund lässt sich mit der Speicherfähigkeit von etwa einer halben Million Laptop-Batterien oder 2000 Elektroautos vergleichen, so der deutsche BYD-Partner Fenecon in Deggendorf.

BYD realisierte das Projekt zum Bau des weltgrößten, kommerziellen Energiespeichers in Rekordzeit. Ganze neun Monate vergingen zwischen Baubeginn und dem Start der Inbetriebnahme. Die Rekorde wollen die Chinesen sich nicht nehmen lassen. Derzeit prüft BYD drei Standorte für ein 1000 MW / 200 MWh Speicherkraftwerk.

BYD kooperiert mit Daimler beim Elektroauto Denza

Das Kürzel BYD steht für „Build your Dreams“. Das Unternehmen hat sich den ersten Traum selbst erfüllt. 1995 wurde es gegründet. Anfangs war es im Bereich Informationstechnik aktiv. Heute betätigt sich der Spezialist für IT und grüne Energie auch als Autobauer. Gemeinsam mit Daimler hat er das Elektroauto Denza entwickelt. Doch Strom, so sagte sich das Management des Unternehmens, das mittlerweile 150.000 Mitarbeiter hat, ist nicht alles. Deshalb baut es auch Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor.
"Wenn der Wind der Veränderung weht, bauen die einen Mauern und die anderen Windmühlen." (aus China)
watisdatdenn?
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von watisdatdenn? »

hört sich interessant an. was hat das die chinesen gekostet?
Adam Smith
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von Adam Smith »

In der Nähe von Mainz gibt es eine Demonstrationsanlage für eine Umwandlung von Windkraftenergie in Wasserstoff die 17 Millionen Euro gekostet hat.
Das ist Kapitalismus:

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Cat with a whip
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von Cat with a whip »

Wieviel Lithium wird dafür benötigt?
"Die Erde ist ein Irrenhaus. Dabei könnte das bis heute erreichte Wissen der Menschheit aus ihr ein Paradies machen." Joseph Weizenbaum
immernoch_ratlos
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von immernoch_ratlos »

Wirtschaftswoche hat geschrieben:Die Anlage in China hat eine Leistung von 20 Megawatt, ist also doppelt so groß wie der deutsche Rekordhalter im brandenburgischen Feldheim, der Anfang 2015 in Betrieb gehen soll. Die chinesische Batterie kann 40 Megawattstunden Strom speichern.

BYD entschied sich für Lithium-Eisenphosphat-Akkus, die zu den leistungsfähigsten Batterien aus der Lithium-Ionen-Familie gehört. Die Installation der Batterien dauerte gerade mal drei Monate. Über die Höhe der Investitionskosten schweigen die Partner. Zum Vergleich: Ein Akku mit fünf Megawatt Leistung, der kürzlich in Schwerin ans Netz ging, kostete sechs Millionen Euro.


"was hat das die chinesen gekostet?" Geschätzte Kosten 4 x sechs Millionen Euro ~25 Millionen € "vermutlich aber mehr" :mad:


Ja Adam Smith, das nennt sich allgemein "Power to Gas" [PtG] oder auch "EE-Gas", "Windgas", "Solargas".

Meine "Kristallkugel" ist da noch etwas undurchsichtig, aber die Idee Gleichstrom zur "Aufspaltung" von Wasser in Wasserstoff und "Abfall" Sauerstoff (Wasserstoffelektrolyse) ist nicht neu und statt elektrische Energie teuer und verlustbehaftet über unerwünschte Hochspannungstrassen durch die Welt zu schicken, kann man auch das bereits vorhanden dt. Gasnetz sowohl als "Speicher" und oder als Transportweg nutzen. Der Inhalt des dt. Gasnetzes plus der Kavernenspeicher enthält erstaunliche Energiemengen. Diese sollen etwa das Volumen besitzen, welches den gesamten dt. Energiebedarf für etwa 60 Tage darstellt. Sicher, "total Entleeren" ist nicht möglich, aber als Pufferspeicher ist das durchaus eine realistische Vorstellung.

Bislang wird dieses "Netz" ständig mit Erdgas "nachgefüllt". Heute geht der Vergleich z.B. russisches Erdgas zu "synt. Erdgas" zu Ungunsten von PtG aus. Dieses ist ca. achtfach teurer, als das russische Erdgas. Jedenfalls solange es davon noch genügend zu kaufen gibt. :?:

Nur, wenn der gesamte Prozess, also auch die "Abfallwärme" genutzt wird, ist diese Technologie schon heute "akzeptabel".

Doch es gibt für synthetisches Wasserstoffgas bzw. synthetisches Methan auch andere Anwendungen welche vorteilhafter, als das Ausgangsprodukt el. Strom Verwendung finden kann. Vermutlich (ich denke ganz sicher !) müssen wir sowieso überall die (falsche) Vorstellung Probleme mit nur einer Lösung zu begegnen, aufgeben - möglichst rechtzeitig.

Leider ist Wasserstoffgas ein recht kompliziertes Medium um es gefahrlos lagerfähig zu machen, bedarf es erprobter Technologie. YouTube ist voll mit Anwendungen, welche "drucklos", also ohne "Zwischenlagerung" Wasserstoffgas nutzbar macht.

1 Nm³ (Normkubikmeter) Wasserstoffgas hat einen Heizwert von 3,00 bis 3,54 kWh entspricht ~33,33 kWh/kg

Rohöl ~11,6 kWh/kg, Diesel ~11,9 kWh/kg, Benzin ~12,0 kWh/kg, Propangas ~12,88 kWh/kg

Wer einen einen entsprechend großen und sehr gut gedämmten WW-Speicher zur Verfügung hat, kann den sicher auf unterschiedlichen "Wegen" mit "warmem Wasser" füllen. Statt also "unerwünschten Strom" ins Netz einzuleiten, "einfach" Wärme draus machen. Wer keine PV hat kann das auch gleich "thermisch" einsammeln.

Es geht wohl auch "professioneller" und auf niedrigerem Niveau : EXYTRON SmartEnergyTechnology®

Was die Menge Lithium ? - die notwendige Energie ? usw. angeht, in einer "endlichen Welt" ist alles endlich. Womöglich sickert diese Tatsache ganz langsam in alle Köpfe ein ? Es ist längst höchste Zeit darüber intensiv nachzudenken...
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Cat with a whip
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von Cat with a whip »

Wieviel Lithium brauchts denn jetzt alleine für die BRD?
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von Ebiker »

Adam Smith hat geschrieben:(18 May 2016, 06:59)

In der Nähe von Mainz gibt es eine Demonstrationsanlage für eine Umwandlung von Windkraftenergie in Wasserstoff die 17 Millionen Euro gekostet hat.
Und dort wird dank horrender Subventionen aus teurem Wind- oder Solarstrom noch viel teureres Gas hergestellt. Aber der deutsche Michel zahlt ja gerne .
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von H2O »

Cat with a whip hat geschrieben:(20 May 2016, 21:11)

Wieviel Lithium brauchts denn jetzt alleine für die BRD?
Haben Sie denn eine Vorstellung, wieviel Gramm Lithium für eine Batteriezelle für X Joule benötigt wird? Dann könnte ich Ihnen mit einer Überschlagsrechnung helfen, die ich am Speichervermögen der heutigen Gaskavernen entlang überlegen würde..

Ich konnte in wiki dazu nichts Brauchbares finden.
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von H2O »

Ebiker hat geschrieben:(20 May 2016, 21:57)

Und dort wird dank horrender Subventionen aus teurem Wind- oder Solarstrom noch viel teureres Gas hergestellt. Aber der deutsche Michel zahlt ja gerne .
Das ist aus meiner Sicht aber arg engstirnig überlegt! Mit solchen Prototyp-Anlagen werden Erfahrungen gesammelt. Eine niederschmetternde Erfahrung könnte sein: Das läßt sich als industrielle Lösung auf Dauer und in großem Stile wirtschaftlich nicht vertreten. Oder: Hier ist eine Möglichkeit, die man noch verbessern könnte, und dann haben wir's geschafft!
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von Ebiker »

H2O hat geschrieben:(20 May 2016, 22:04)

Mit solchen Prototyp-Anlagen werden Erfahrungen gesammelt. Eine niederschmetternde Erfahrung könnte sein: Das läßt sich als industrielle Lösung auf Dauer und in großem Stile wirtschaftlich nicht vertreten.
Diese Erfahrung gibt es doch bereits, sie wird nur beharrlich ignoriert, stattdessen noch mehr und immer noch mehr Milliarden im EEG- Grab versenkt, frei nach der Devise
Hier ist eine Möglichkeit, die man noch verbessern könnte, und dann haben wir's geschafft!
Ich kenn mich mit Lithiumakkus aus, die sind so teuer, da kann man nicht wirtschaftlich Strom mit speichern.
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von H2O »

Ebiker hat geschrieben:(20 May 2016, 22:15)

Diese Erfahrung gibt es doch bereits, sie wird nur beharrlich ignoriert, stattdessen noch mehr und immer noch mehr Milliarden im EEG- Grab versenkt, frei nach der Devise



Ich kenn mich mit Lithiumakkus aus, die sind so teuer, da kann man nicht wirtschaftlich Strom mit speichern.
Mit solchen Aussagen wäre ich deutlich vorsichtiger; immerhin versuchen einige wesentliche Mitspieler das nämlich, wie man vor Tagen der Presse entnehmen konnte.
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von H2O »

Cat with a whip hat geschrieben:(20 May 2016, 21:11)

Wieviel Lithium brauchts denn jetzt alleine für die BRD?
Der Jahresbedarf Deutschlands an elektrischer Energie beträgt etwa 600 Mrd kWh:

https://de.wikipedia.org/wiki/Bedarf_an ... er_Energie

Eine Lithium-Eisen-Phosphat-Batterie braucht ~100 g Lithium für gespeicherte 1 kWh.

https://de.wikipedia.org/wiki/Lithium-E ... kkumulator

Damit könnte man den Lithiumbedarf für eine Pufferbatterie abschätzen. Nimmt man an, daß man einen Puffer für 3 volle Tage vorhalten müßte, dann wären ~ 1% des Jahresbedarfs an elektrischer Energie zu puffern, also 6 Mrd kWh.

Mit dem Lithiumbedarf je kWh von 0,1 kg Lithium/kWh ergeben sich 600 Mio kg Lithium, oder 0,6 Mio t Lithium.

Vielleicht sind 3 Tage Puffervermögen viel zu üppig abgeschätzt, weil in dieser Zeit überhaupt keine Energie aus Windkraft und Sonneneinstrahlung hinzu käme. Aber für einen ungefähren Bedarf sollte die Abschätzung genügen. Ein Faktor 10 wird weder nach oben noch nach unten an zu nehmen sein!

mindestens 60.000 t Lithium
vermutlich 0,6 Mio t Lithium (3 Tage Vollversorgung)
höchstens 6 Mio t Lithium

Die Lithium-Vorräte der Erde betragen etwa 27 Mio t; wollte man also einen 3-Tage-Puffer aus Lithiumbatterien für den deutschen Bedarf aufbauen, dann wären davon 2% allein für Deutschland ab zu zweigen. So ganz ausgeschlossen erscheint das erst einmal nicht!
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von Cat with a whip »

Das UBA geht inkl. der Elektromobilität bis 2050 von benötigt 180 GWh Batteriespeicherkapazität aus. Nur fürs Netz ca. ein Drittel.
Also nehmen wir mal lieber noch die E-Moblität hinzu, wir wollen ja schliesslich ein realistisches, regeneratives Szenario.

http://www.forschungsradar.de/fileadmin ... _72dpi.jpg

-> Dann braucht die BRD 18.000 t Lithium.
Die Vorratsbasis ist derzeit 13 Mio Tonnen Lithium, davon sind die Reserven nur 4,1 Mio. Das Problem sind derzeit weniger die Gesamtvorkommen, sondern die Fördergeschwindigkeit. Derzeit schreitet die Nachfrage dem Angebot um 25% voraus, was die Preise anheizt. Derzeit reicht die Förderrate von ca. 100.000 t/a nichtmal für den Umstieg auf E-Mobilität.

http://www.umweltbuero-lichtenberg.de/u ... autos.html
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von watisdatdenn? »

Lithium ist zu 0,006% in der erdkruste.. Das sollte reichen, auch wenn ich bei energiespeichern auch auf andere konzepte als nur lithium-akkus setzen würde.. Z.b. http://www.heindl-energy.com/de/der-lag ... sicht.html
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von H2O »

Cat with a whip hat geschrieben:(21 May 2016, 00:48)

Das UBA geht inkl. der Elektromobilität bis 2050 von benötigt 180 GWh Batteriespeicherkapazität aus. Nur fürs Netz ca. ein Drittel.
Also nehmen wir mal lieber noch die E-Moblität hinzu, wir wollen ja schliesslich ein realistisches, regeneratives Szenario.

http://www.forschungsradar.de/fileadmin ... _72dpi.jpg

-> Dann braucht die BRD 18.000 t Lithium.
Die Vorratsbasis ist derzeit 13 Mio Tonnen Lithium, davon sind die Reserven nur 4,1 Mio. Das Problem sind derzeit weniger die Gesamtvorkommen, sondern die Fördergeschwindigkeit. Derzeit schreitet die Nachfrage dem Angebot um 25% voraus, was die Preise anheizt. Derzeit reicht die Förderrate von ca. 100.000 t/a nichtmal für den Umstieg auf E-Mobilität.

http://www.umweltbuero-lichtenberg.de/u ... autos.html
Die UBA-Speicherkapazität von 180 GWh rechne ich der visuellen Vergleichbarkeit wegen einmal um in doppelt gemoppelte Mio kWh: Also 180 Mio kWh. mit 0,1 kg Lithium/kWh sind das 18 Mio kg oder 18 X 10**6 kg --> 18.000 t Lithium.

Verglichen mit "meinen" 0,6 Mio t Lithium

http://www.politik-forum.eu/viewtopic.p ... 0#p3544041

ist das doch ein Fliegenschiß, zumal das UBA auch noch die Elektromobilität mit einbezogen hat. Rein technisch also kein Grund, ganz verängstigt zusammen zu zucken.

Diese Pufferkapazität liegt aber nur bei ~3% "meiner" 3-Tages-Annahme; also wäre nach ~2,5 Stunden der Saft verdunstet. Und wenn wir annehmen, daß für die Stromversorgung der fest installierten Verbraucher nur 1/3 davon verfügbar sein werden, dann geht nach ~1 Stunde das Licht aus.

Ob man damit aber leben kann? Na, vielleicht ist ein intelligentes Stromentnahme-Management mit von der Partie.
  • watisdatdenn? » 2016-05-21, 02:36
    Lithium ist zu 0,006% in der erdkruste.. Das sollte reichen, auch wenn ich bei energiespeichern auch auf andere konzepte als nur lithium-akkus setzen würde.. Z.b. http://www.heindl-energy.com/de/der-lag ... sicht.html
Das ist jetzt wieder eine ganz andere Frage. Über das notwendige Geld für den Energiepuffer habe ich erst gar nicht nachgedacht!
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von Ebiker »

H2O hat geschrieben:(20 May 2016, 22:34)

Mit solchen Aussagen wäre ich deutlich vorsichtiger;
Warum? Hast u jemals einen Li- Akk gekauft? Weisst du was so ein Akku z.B.für einen Tesla oder Twizzy kostet ? Kennst du die Lebensdauer? Weisst du wie teuer Recycling ist? Ob es das überhaupt schon im industriellen Maßstab gibt?
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von Adam Smith »

H2O hat geschrieben:(20 May 2016, 23:20)

Die Lithium-Vorräte der Erde betragen etwa 27 Mio t; wollte man also einen 3-Tage-Puffer aus Lithiumbatterien für den deutschen Bedarf aufbauen, dann wären davon 2% allein für Deutschland ab zu zweigen. So ganz ausgeschlossen erscheint das erst einmal nicht!
Nur wird das Lithium auch für Autobatterien benötigt.
Selbst unter sehr zurückhaltenden Annahmen bezüglich der Vorkommen werden die weltweit vorhandenen Lithium-Reserven auch bei hohen Nachfragesteigerungen bis 2050 ausreichen.
http://www.isi.fraunhofer.de/isi-de/ser ... i10-02.php

Und durch die Puffer gibt es dann zusätzlichen weltweiten Bedarf.
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von Adam Smith »

Ebiker hat geschrieben:(21 May 2016, 09:20)

Warum? Hast u jemals einen Li- Akk gekauft? Weisst du was so ein Akku z.B.für einen Tesla oder Twizzy kostet ? Kennst du die Lebensdauer? Weisst du wie teuer Recycling ist? Ob es das überhaupt schon im industriellen Maßstab gibt?
Tesla baut so eine Fabrik.
Teslas Gigafactory droht zum Start ein Lithium-Problem

Laut FT wird die Gigafactory jährlich 24.000 Tonnen Lithiumhydroxid verschlingen, weltweit waren zuletzt 50.000 Tonnen jährlich verfügbar. Tesla hat auch erklärt, dass ein Teil des benötigen Lithiums aus einer Mine in Nevada kommen soll. Doch die produzierte im Jahr 2013 gerade mal 870 Tonnen des Alkalimetalls - und wird wohl jetzt erst richtig von mehreren Unternehmen erschlossen.
http://www.manager-magazin.de/unternehm ... 68121.html
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von H2O »

Ebiker hat geschrieben:(21 May 2016, 09:20)

Warum? Hast u jemals einen Li- Akk gekauft? Weisst du was so ein Akku z.B.für einen Tesla oder Twizzy kostet ? Kennst du die Lebensdauer? Weisst du wie teuer Recycling ist? Ob es das überhaupt schon im industriellen Maßstab gibt?
Was zerbrechen Sie sich den Kopf? Was jetzt ist, das kann man mit etwas Fleiß ermitteln und hochrechnen. Der Akku für einen RENAULT TWIZY kostet 30 € monatliche Miete. Dann ist das Thema Akku für den Verbraucher kein Thema mehr. Ob diese Miete kostendeckend ist... woher soll ich das wissen? Nehmen wir 5 Jahre Akku-Lebensdauer an: Dann hat man nach 5 Jahren für 1.800 € Akku-Material verbraucht. Andere Hersteller bieten ~100 € monatliche Akku-Miete an. Dann hat man nach 5 Jahren ~6.000 € Akku-Material verbraucht.

So richtig umwerfend sind diese Kosten dann auch wieder nicht; wenn auch nicht vernachlässigbar.

Wenn wir über Zukunft reden, dann können wir uns nicht an Verhältnissen der Vergangenheit ab arbeiten. Das führt zu nichts.
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von Ebiker »

H2O hat geschrieben:(21 May 2016, 09:34)

... woher soll ich das wissen?
Genau so hatte ich das erwartet. Nichts wissen aber eine Meinung dazu und diese lauthals rausplubbern.
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von H2O »

Adam Smith hat geschrieben:(21 May 2016, 09:26)

Nur wird das Lithium auch für Autobatterien benötigt.



http://www.isi.fraunhofer.de/isi-de/ser ... i10-02.php

Und durch die Puffer gibt es dann zusätzlichen weltweiten Bedarf.
Auch diese Forscher können nur von derzeit bekannten Vorkommen ausgehen. Die verfügbaren Schätzungen und angewandten Schätzverfahren haben eine unfaßbare Spannweite. Die Vorausschätzungen für den Bedarf desgleichen, wie Sie weiter oben schon erkennen werden.

Meine Meinung: Erst einmal loslegen und machen; dann wird man sehen, was Sache ist. Ein ganz allgemeines Ende der Geschichte wird es nicht geben.
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von Ebiker »

Und zurTwizzy- Miete:
Der monatliche Mietpreis für die Batterie im City-Flitzer Renault Twizy sinkt von 50 auf 30 Euro. Im Kleinwagen Zoe reduziert sich der monatliche Mietpreis von 79 auf nun 49 Euro. Die neuen Mietangebote gelten für Laufleistungen von bis zu 2.500 Kilo­meter im Jahr für den Renault Twizy beziehungsweise 1.250 Kilometer pro Kalender­quartal beim Renault Zoe.
Ich fahre mit meinem E- Bike ca. 8000km po Jahr, solche Mietmodelle sind völlig unsinnig
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von Adam Smith »

H2O hat geschrieben:(21 May 2016, 09:34)

Wenn wir über Zukunft reden, dann können wir uns nicht an Verhältnissen der Vergangenheit ab arbeiten. Das führt zu nichts.
Die Zukunft bei den Preisen hängt auch davon ab wie sich die Preise für Lithium entwickeln. Da ich eh auf Wasserstoff setze ist mir das egal.
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von H2O »

Ebiker hat geschrieben:(21 May 2016, 09:41)

Genau so hatte ich das erwartet. Nichts wissen aber eine Meinung dazu und diese lauthals rausplubbern.
Meine Gedanken sind hier in Maß und Zahl ausgebreitet und nachvollziehbar; Ihr Bedenkenjammer aber in keiner Weise. Das unterscheidet uns sehr klar.
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von Cat with a whip »

Obergrenze sind die derzeit wirtschaftlich gewinnbaren Vorräte. Diese gehen mitte des Jahrhunderts zur Neige, wenn man einen weltweiten Umstieg auf Elektro annimmt. Relevant für den Umbau der Infrastruktur ist die Menge die man aktuell kaufen kann, also was auch gefödert und aufbereitet wurde. Lithium ist ja nicht für Batterienhersteller reserviert. Der größte Anteil wird derzeit von anderen Industrien aufgekauft (z.B. Schmierfette, Keramik, Aluminiumhütten, Kunststoffe). Deren Hunger wird auch in der Zukunft steigen, doch schon ab 2020 wird deren Nachfrage sogar von den Batterieherstellern überboten.

Knapp 10 Mio Tonnen werden bis 2050 benötigt. Im Jahr 2015 lag die weltweite Jahresproduktion bei 30.000 t. Die Produktion muß sich also langsam auf das zehnfache steigern...

http://www.isi.fraunhofer.de/isi-wAsset ... litaet.pdf
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von Adam Smith »

H2O hat geschrieben:(21 May 2016, 09:44)

Auch diese Forscher können nur von derzeit bekannten Vorkommen ausgehen. Die verfügbaren Schätzungen und angewandten Schätzverfahren haben eine unfaßbare Spannweite. Die Vorausschätzungen für den Bedarf desgleichen, wie Sie weiter oben schon erkennen werden.
Tesla wird bald der größte Nachfrager von Lithium sein. Und Tesla hat große Probleme damit sich Lithium zu beschaffen.

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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von H2O »

Ebiker hat geschrieben:(21 May 2016, 09:48)

Und zurTwizzy- Miete:



Ich fahre mit meinem E- Bike ca. 8000km po Jahr, solche Mietmodelle sind völlig unsinnig
Und wahr ist vielmehr... was? Inhaltsleere Redensarten helfen niemandem.
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von H2O »

Cat with a whip hat geschrieben:(21 May 2016, 09:52)

Obergrenze sind die derzeit wirtschaftlich gewinnbaren Vorräte. Diese gehen mitte des Jahrhunderts zur Neige, wenn man einen weltweiten Umstieg auf Elektro annimmt. Relevant für den Umbau der Infrastruktur ist die Menge die man aktuell kaufen kann, also was auch gefödert und aufbereitet wurde. Lithium ist ja nicht für Batterienhersteller reserviert. Der größte Anteil wird derzeit von anderen Industrien aufgekauft (z.B. Schmierfette, Keramik, Aluminiumhütten, Kunststoffe). Deren Hunger wird auch in der Zukunft steigen, doch schon ab 2020 wird deren Nachfrage sogar von den Batterieherstellern überboten.

Knapp 10 Mio Tonnen werden bis 2050 benötigt. Im Jahr 2015 lag die weltweite Jahresproduktion bei 30.000 t. Die Produktion muß sich also langsam auf das zehnfache steigern...

http://www.isi.fraunhofer.de/isi-wAsset ... litaet.pdf
Ja, diese Studie hatte ich auch überflogen. Ich nehme an, daß sie ernsthaft betrieben wurde, obwohl die Daten technisch nicht besonders leicht nach zu vollziehen sind. Ich mußte mir die Grundlagen mühevoll zusammen suchen. Warum ist das so? Weil jedes Kind über diese Kenntnisse verfügt?
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von H2O »

Adam Smith hat geschrieben:(21 May 2016, 09:49)

Die Zukunft bei den Preisen hängt auch davon ab wie sich die Preise für Lithium entwickeln. Da ich eh auf Wasserstoff setze ist mir das egal.
Ich vermute, daß Sie auf lange Sicht Recht behalten werden. Derzeit erscheinen der Fachwelt aber batterie-elektrische Antriebe vielversprechender. Die Leute werden hoffentlich besser als wir wissen, warum sie sich darauf erst einmal festgelegt haben. Mir widerstrebt es, die Fachwelt für dumm und unwissend zu halten.
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von H2O »

Adam Smith hat geschrieben:(21 May 2016, 09:52)

Tesla wird bald der größte Nachfrager von Lithium sein. Und Tesla hat große Probleme damit sich Lithium zu beschaffen.

http://www.manager-magazin.de/unternehm ... 68121.html
Diese Sache kommt doch aber nicht überraschend! TESLA hat unter dem Strich die ganz erstaunlich fortgeschrittene Batterietechnik für unsere Mobiltelefone und Mobilrechner in Autos hinein gedacht, und nun will die Firma mit Starkverbrauchern in die Massenfertigung einsteigen. So etwas geht doch nicht reibungslos: 1 Mio TESLA-Fahrzeuge in 2020 sind geplant...
Adam Smith
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von Adam Smith »

H2O hat geschrieben:(21 May 2016, 10:03)

Ich vermute, daß Sie auf lange Sicht Recht behalten werden. Derzeit erscheinen der Fachwelt aber batterie-elektrische Antriebe vielversprechender. Die Leute werden hoffentlich besser als wir wissen, warum sie sich darauf erst einmal festgelegt haben. Mir widerstrebt es, die Fachwelt für dumm und unwissend zu halten.
Die "Fachwelt" (vielleicht ein paar Spinner) setzt aber auch den Wasserstoffantrieb bzw. Brennstoffzellenantrieb. Wobei natürlich 99% aller Fachleute die Batterie bevorzugen. Ich persönlich vertrete auch Minderheiten-Ansichten.
Boeing plant Wasserstoff-Superjet mit drei Rümpfen

Boeing nennt neben dem Einsatz von flüssigem Wasserstoff auch die Möglichkeit von flüssigem Methan, Flüssiggas oder anderen Treibstoffen. Die Entwickler räumen ein, dass die Tanks aufwändig gekühlt werden müssen – je nach Treibstoffart zwischen minus 160 und etwa minus 250 Grad Celsius. Und Wasserstoff ist dann auch nur eine der Alternativen.

Bei Airbus Deutschland hieß es bereits vor einem Jahrzehnt, dass die aufwendige Technik und Isolierung für Flüssigwasserstoff das Leergewicht des Flugzeugs um etwa 20 bis 25 Prozent erhöhen würde. Beim europäischen Cryoplane-Projekt wurde ermittelt, dass der Treibstoffverbrauch eines Wasserstoffflugzeugs durch den Luftwiderstand mit dem größeren Rumpf mit den riesigen Tanks um bis zu 14 Prozent steigen würde. Boeing will mit seinem Hybridflieger offensichtlich die Nachteile des größeren Luftwiderstands vermeiden.
http://www.welt.de/wirtschaft/article13 ... mpfen.html

Und hier mal ein kleines Flugzeug das schon einen Brennstoffzellenantrieb hat.
Weltweit erstes pilotengesteuertes Flugzeug mit Brennstoffzellenantrieb

Das Forschungsflugzeug Antares DLR-H2 ist das weltweit erste bemannte und ausschließlich mit Brennstoffzellen angetriebene Flugzeug. Als Kraftstoff der Antares DLR-H2 kommt Wasserstoff zum Einsatz, ist dieser mit regenerativem Strom hergestellt, sind Start, Flug und Landung völlig CO2-frei. In einer direkten elektrochemischen Reaktion wird der Wasserstoff mit dem Sauerstoff der Luft -ohne Verbrennung- in elektrische Energie umgewandelt. Während dieser partikelfreien Reaktion entsteht ausschließlich Wasser als Reaktionsprodukt.

Der offizielle Erstflug der Antares DLR-H2 fand am 7. Juli 2009 in Hamburg statt, im November 2009 konnte mit einer Flughöhe von 2558 Metern die Funktionsfähigkeit der Brennstoffzelle bei Unterdruckbedingungen in mehr als 2000 Metern Höhe bewiesen werden.
http://www.dlr.de/dlr/desktopdefault.as ... lery/12336

Bei U-Booten gibt es bereits teilweise auch diesen Antrieb.
Die U-Boote der Klasse 212 A sind die modernsten U-Boote der Deutschen Marine und der italienischen Marina Militare. Sie sind weltweit die ersten außenluftunabhängigen Boote, deren Antriebsanlage auf Brennstoffzellen basiert. Sie sind die einzigen U-Boote der Deutschen Marine, seit sie die letzten U-Boote der Klasse 206 A im Juni 2010 abgelöst haben.

Neben der konventionellen Anlage aus Blei-Säure-Akkumulator (EnerSys-Doppeletagenzellen) und einem Dieselgenerator (Motor: MTU 16V396, Generator: Piller, 1050 kW) ist eine HDW-Brennstoffzellenanlage eingebaut, die von der Außenluft unabhängig Strom liefern kann. Die neun wassergekühlten Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzellenmodule werden von Siemens hergestellt und leisten zusammen 306 kW.[7] Sie werden mit flüssigem Sauerstoff aus Drucktanks und Wasserstoff aus Metallhydridspeichern gespeist; als einziges Abfallprodukt fällt chemisch reines Wasser an, das als Brauchwasser genutzt wird. Sowohl die zwei zylindrischen Sauerstofftanks als auch die röhrenförmigen Wasserstoffspeicher befinden sich außerhalb des Druckkörpers; um den flüssigen Sauerstoff zu verdampfen und den Wasserstoff aus den Metallhydriden auszutreiben, wird das Kühlwasser der Brennstoffzellen genutzt.
https://de.wikipedia.org/wiki/U-Boot-Klasse_212_A
Das ist Kapitalismus:

Die ständige Wahl der Bürger bestimmt das Angebot.
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von Adam Smith »

Und hier wird mal Wasserstoff aus Windenergie hergestellt. Habe ich aber schon mal gepostet.
Im Energiepark Mainz wurde die weltweit größte Elektrolyse-Anlage zur Gewinnung von Wasserstoff aus Windstrom eingeweiht. Sie kann eine Leistung von bis zu sechs Megawatt Strom aufnehmen und daraus bis zu 1.000 Kubikmeter Wasserstoff pro Stunde herstellen.

...

Den Großteil des Stroms liefern dafür vier benachbarte Windenergie-Anlagen.

...

„Hier im Energiepark Mainz kann genug davon produziert werden, um 2.000 Brennstoffzellen-Pkw zu versorgen“, sagte Wolfgang Büchele, Vorstandsvorsitzender der Stadtwerke Mainz.
http://www.deutsche-handwerks-zeitung.d ... 395/297082

Und Wasserstoff für 2.000 Autos ist sehr wenig. Liegt vermutlich daran, dass sehr wenig Autos Wasserstoff als Energiequelle verwenden. Überschüssiger Strom aus Windenergie kann dann so verwendet werden.
Das ist Kapitalismus:

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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von immernoch_ratlos »

Danke Adam Schmith für
...Da ich eh auf Wasserstoff setze ist mir das egal
So sehe ich das auch. Diese Sprüche weiter oben wie der vom Ebiker :
Und dort wird dank horrender Subventionen aus teurem Wind- oder Solarstrom noch viel teureres Gas hergestellt. Aber der deutsche Michel zahlt ja gerne
Sind typisch für alle, die gedankenlos alles was neu ist ablehnen. Gedankenlos, weil fossile Energien durchaus endlich sind und will "man" nicht in die Steinzeit zurückfallen, bedarf es eines ganzen Bündel an Lösungen.

Was Subventionen - offene und versteckte angeht - einer erst einmal etablierte Methode ohne jede Unterstützung den "Kampf anzusagen", ist immer und besonders Heute bei den vorherrschenden Strukturen zum Scheitern verurteilt. Ganz offensichtlich hat die anfängliche Subvention der PV-Technologie zu einem guten Start verholfen oder glaubst Du werter Ebiker, ich hätte eine 11 kWp Anlage (die zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme noch per kWp deutlich teurer war, als das inzwischen der Fall ist) einfach so selbst "entwickeln" können ? Die Investition - komplett über vorausgegangene Arbeit entstanden (die keineswegs aus der Behandlung von irgendwelchen Zähnen bestand), war immer noch erheblich.

Der erzielbare finanzielle Gewinn hält sich in sehr engen Grenzen. Das ein (sehr kleiner) Teil davon leider nur durch ~1/3 der Nutzer finanziert wird, ist ein Skandal. Was die angeblichen Subventionen angeht, da sehe ich mich durchaus den fossilen und atomaren "Mitbewerbern" gegenüber im Nachteil. Würde ich versteckt oder offen wie diese "subventioniert", und würden deren Subventionen DIREKT in den Strompreis "eingearbeitet", dann, ja dann, könnte ich nur noch an sonnigen Tagen über el. Strom "verfügen". Allein die eigentlich sonst übliche Haftpflichtversicherung für ihre AKW würden den Preis von Strom völlig unbezahlbar machen. Also aufgepasst mit den üblichen dummen Sprüchen vom "dt. Michel" der zahlt ja schon, aber anders, als Mitmenschen wie Du gerne glauben machen wollen..

Oder ein E-Bike ? Was hätte das wohl ohne all die offenen aber auch versteckten Subventionen gekostet ? Mal schnell gedankenlos die "üblichen Sprüche" zu EE ablassen, aber sonst - wo sind bei Dir auch nur Lösungsansätze zu den bereits laufenden Energieproblemen der näheren Zukunft :?: Wenn da jetzt AKW oder neuerdings die Mär von Mini AKW kommen, möchte ich nur (zunächst mal) auf das Milliardengrab an versteckten und offene Subventionen für diese äußerst gefährliche Technologie der "friedlichen Kernkraftnutzung" hinweisen.

Was das Vorhandensein und die Möglichkeit der Ausbeutung des "niedrigen Lithiumgehalts" in der Erdkruste angeht, auch Gold ist ähnlich "großzügig" verteilt. Selbst, wenn man diese "Schätze" heben will (oder muss, weil sich z.B. Lithium, als unverzichtbar erweist), steht vor jeder Gewinnung ein sehr energieintensiver Prozess. Etwas, dem leider nur eine sehr geringe, meist eher oberflächliche Aufmerksamkeit "zukommt". Es gibt zahlreiche Beispiele, die zeigen, wie gedankenlos die allermeisten Menschen die Tatsache hinnehmen, das unsere heutige Art zu leben nur durch gigantischen und leichtsinnigen Einsatz von eben nicht erneuerbaren Energien stattfindet bzw. und dummerweise dadurch erst möglich ist. Die bange Frage - wie lange noch ?

Was die notwendige Betrachtung der Vergangenheit angeht, in diesem Punkt bin ich Deiner Meinung H2O - allerdings jede "geschlagene Schlacht" lässt erst im Rückblick und Analyse die Beurteilung von Erfolg, aber auch von Fehlern zu. Leider lernt Mensch hauptsächlich durch Fehler. Je gravierender, desto mehr Einfluss haben diese auf künftige Taktiken und hoffentlich auch auf Strategien.

Schön, das Cat with a whip diese Information gefunden hat, aus den dortigen Zahlen hatte ich meine Schlüsse gezogen, es aber vermieden diese "Diplomarbeit" zu verlinken. Der Trend einfach Studien usw. "grundsätzlich" abzulehnen, auch wenn man selbst nur über bescheidenste Kenntnisse zu Materie verfügt, veranlasst mich immer mehr mit solchen "Belegen" sparsam umzugehen.

Was die immer gern genommene "Tatsache" angeht, es gäbe da Tage oder gar Wochen, wo gleichzeitig weder die Sonne scheint, noch Winde wehen, wurde ebenfalls schon vor einer Weile von Fraunhofer ISE untersucht und könnte eigentlich unter "urbanen Legenden" abgelegt werden. Nun, möglichst idiotische Vorstellungen, halten sich besonders zäh. Ja ich weiß, in unseren Breiten scheint die Sonne weder immer, noch immer gleich intensiv. Wind als Folgeerscheinung von Sonneneinstrahlung, ist ebenfalls keine immer gleichmäßige und gut verteilte "Energiequelle". Genau deswegen bedarf es der Suche nach UNTERSCHIEDLICHEN Methoden der Energiespeicherung. Bis wieder genügend fossile Energie und für den Fall das Zeug sein eben nicht "fossil", würde zuviel Zeit vergehen, bis "Natur" wie auch immer, genügend davon akkumuliert hat. Von einigen Gläubigen mal abgesehen, müssen dafür Millionen Jahre angesetzt werden :dead:

Wer sich unserer Nahrungsbeschaffung (mit der selben Intention) ansieht, wird unweigerlich zum Schluss kommen, hätten unsere "Altvorderen" so gedacht, wie heute die Gegner EE, wir hätten niemals das Leben als bloße Sammler und Jäger aufgeben dürfen und unser Schicksal an die Sonne knüpfen dürfen. Ackerbau, geht nicht, nachts ist sie weg die Sonne und erst im Winter ....

Ob das allerdings für alle anderen Lebewesen eine wirklich gute Entscheidung war, darf man inzwischen sehr bezweifeln. Womöglich ist es für "alle anderen" eine gute Sache, wenn wir angeblichen "Homo sapiens" das nicht hinbekommen. So gesehen, sind wir - der wohl größere Teil der Menschheit auf den "richtigen Weg". Scheiß drauf was morgen ist, nach uns keine "Sintflut", eher der totale Mangel. Einfach mal Bilanz ziehen über das, was wir gedankenlos inzwischen schon unwiederbringlich "verheizt" haben.

Oder darüber nachdenken, was alles nützlich sein könnte und was eben leider nicht, um dann doch noch "die Kurve zu kriegen" - soviel Aktion muss sein, wenigstens für jene, die dies Schei... von uns hinterlassen bekommen ....

Für mich besteht eine Lösung aus der "natürlichen Taktik", was längerfristig funktioniert, überlebt. Geld, eine ansonsten geniale Erfindung der Menschen, darf und kann hier nicht der entscheidende Faktor sein. Geld ist immateriell und kann dazu dienen Heute Dinge zu tun, die sich Morgen als unverzichtbar erweisen werden. Was mach das schon aus, wenn "nur Geld" als Verlust zu beklagen ist ? Wenn die gigantischen "Geldmengen" zu etwas Nütze sein sollen, dann besser sich damit eine dringend notwendige "Fristverlängerung" zu erkaufen, als kleinkrämerisch auf den inzwischen, als völlig falsch erkennbaren "Lösungen" zu beharren.
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von Ebiker »

immernoch_ratlos hat geschrieben:(21 May 2016, 12:50)



Oder ein E-Bike ? Was hätte das wohl ohne all die offenen aber auch versteckten Subventionen gekostet ? Mal schnell gedankenlos die "üblichen Sprüche" zu EE ablassen, aber sonst - wo sind bei Dir auch nur Lösungsansätze zu den bereits laufenden Energieproblemen der näheren Zukunft :?:
Da bin ich jetzt gespannt was es für offene oder versteckte Subventionen für ein E- Bike gibt, erzähl mal.

Und ohne die verbrecherische Energiepolitik der sozialistischen Blockparteien unter Führung der Großen Vorsitzenden Merkel hätten wir gar keine Probleme. Die kamen erst mit dem völlig unnötig überstürzten Atomausstieg. Und die nächste Stufe wird demnächst gezündet, dann sollen auch noch alle Kohlekraftwerke weg. Das letzte zuverlässige Rückrat unserer Energiewirtschaft. Diese Ökoverbrecher sind erst zufrieden wenn Deutschland wieder im Mittelalter angekommen ist.
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von H2O »

Adam Smith hat geschrieben:(21 May 2016, 12:17)

Die "Fachwelt" (vielleicht ein paar Spinner) setzt aber auch den Wasserstoffantrieb bzw. Brennstoffzellenantrieb. Wobei natürlich 99% aller Fachleute die Batterie bevorzugen. Ich persönlich vertrete auch Minderheiten-Ansichten.



http://www.welt.de/wirtschaft/article13 ... mpfen.html

Und hier mal ein kleines Flugzeug das schon einen Brennstoffzellenantrieb hat.



http://www.dlr.de/dlr/desktopdefault.as ... lery/12336

Bei U-Booten gibt es bereits teilweise auch diesen Antrieb.



https://de.wikipedia.org/wiki/U-Boot-Klasse_212_A
Mit dieser Technologie hatte ich mich schon vor Jahren beruflich auseinander gesetzt. Man darf nicht vergessen, daß die physikalische Anwendung schon über 180 Jahre alt ist, aber immer wieder an technischen Schwierigkeiten scheiterte. Seit dem fehlte es nicht an begeisterten Freunden dieser elektrischen Stromquellen. Auch gibt es etliche stationäre Anlagen, nur mit den automobilen Anwendungen muß es zu viel Ärger gegeben haben. Daimler und Opel sind wieder bei den Batterien gelandet, Audi schweigt ziemlich stille dazu, obwohl mit viel Tamtam vor Jahren im Emsland eine "Windgasanlage" für die Audi-Flotte von Brennstoffzellenfahrzeugen aufgebaut wurde.

Nur Toyota und Hyundai machen erst einmal weiter, mit Fahrzeugen der Klasse um 90.000 €. Wie weit Betrieb und Herstellung dieser Fahrzeuge im Feldversuch wirtschaftlich möglich ist... wer weiß das schon! Aber immerhin, Respekt!

Die U-Bootsanwendung ist eine besonders einleuchtende Anwendung der Brennstoffzelle zwischen stationär und automobil, aber sie hat sich nur für vergleichsweise geringe Tauchgeschwindigkeiten verwenden lassen. Dann kann ein U-Boot einige Wochen unter Wasser fahren, was in engmaschig überwachten Seegebieten ein lebenswichtiger Vorteil ist. Sowie es etwas flotter vorwärts gehen muß, müssen aber Batterien als Energiequelle zugeschaltet werden. Und wenn die Batterien erschöpft sind, dann muß ein Schiffsdiesel sie wieder aufladen... wie bei ganz alten Weltkriegsbooten. Ich will die Brennstoffzelle nicht schlecht reden, aber man muß doch ihre derzeitigen Anwendungsgrenzen benennen.

Vielleicht schlägt irgendwann ein Genieblitz ein, und das Konzept erfüllt tatsächlich die immer noch sehr hoch gespannten Erwartungen. 180 Jahre sind allerdings eine lange Zeit, die der Genieblitz schon auf sich warten lassen hat.
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von immernoch_ratlos »

Unabhängig von beruflichen Hintergründen die sicher sehr hilfreich sein können, habe ich mal versucht z.B. etwas "käufliches" mit aktuellen Brennstoffzellen zu finden. Ob man damit schon die Welt retten kann - nun ja : EFOY Brennstoffzelle Comfort 80i für 2.599 € das soll keine Werbung sein, mir geht es darum, ob diese Technologie (außer in U-Booten) schon mal den eher zivilen Bereich erreicht hat. Recht teuer, aber statt eines lauten (und billigerem) Aggregat, sicher eine schöne Nischenlösung.

Bei jeder "neuen" Technologie - kommt entweder die Zeit für massenhafte Anwendung - oder eben niemals. So auch mit dem "Stirlingmotor" eine genialer von Robert Stirling im Jahre 1816 entwickelte Wärmekraftmaschine, die nun immer öfter Verwendung findet.

Da es hier eher um Speichertechnologien geht, hier noch etwas, was für Speicheranwendungen durchaus eine Lösung sein könnte (und nicht nur das) hier die Redox-Flow-Batterie oder das WIKI : WIKI Redox-Flow-Batterie eine ursprünglich dt. Entwicklung.

Das besondere an dieser Methode, die eigentliche Ladung ist flüssig und wird nach der Entladung ausgetauscht und neu "geladen" (jedenfalls bei Fahrzeugen die ansonsten ganz "gewöhnliche" e-cars aber ohne Lithium Akkus sind). Leider ist der Energiegehalt für diese Anwendung noch ? zu gering :( Doch womöglich finden sich in Zukunft günstigere Zusammensetzungen.

Bei WKA gibt es bereits Anwendungen - so schreibt das WIKI "Das größte System dieser Art mit 4 MW Leistung und einer Speicherfähigkeit von 6 MWh wird in einer japanischen Windkraftanlage eingesetzt".

All diese Entwicklungen werden selbstverständlich von der Lobby bekämpft, die sehr einflussreich ist und nicht nur versucht das Rad anzuhalten. Mit Helfern wie z.B. Herrn Ebiker haben sie viele kleine Helferlein gegen jeden vernünftigen Fortschritt auf ihrer Seite.
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von immernoch_ratlos »

Nun Ebiker, wenn es Dir lediglich um Polemik geht .... nun ja. Dabei kommt bei Deinen Tiraden zur "verbrecherische Energiepolitik" - zumindest mir der Verdacht auf, Dir geht es weniger um die Probleme die existieren, als um das Ablassen "starker Sprüche" :thumbup:

Ich bin beeindruckt wie sehr Du doch alles durchschaust. Alles andere darfst Du dort nachlesen woher Du wohl Dein Wissen über all diese komplizieren Zusammenhänge herbekommst.

Schön, das "wir" das mal besprochen haben... :cool:
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von H2O »

immernoch_ratlos hat geschrieben:(22 May 2016, 00:25)

Unabhängig von beruflichen Hintergründen die sicher sehr hilfreich sein können, habe ich mal versucht z.B. etwas "käufliches" mit aktuellen Brennstoffzellen zu finden. Ob man damit schon die Welt retten kann - nun ja : EFOY Brennstoffzelle Comfort 80i für 2.599 € das soll keine Werbung sein, mir geht es darum, ob diese Technologie (außer in U-Booten) schon mal den eher zivilen Bereich erreicht hat. Recht teuer, aber statt eines lauten (und billigerem) Aggregat, sicher eine schöne Nischenlösung.

Bei jeder "neuen" Technologie - kommt entweder die Zeit für massenhafte Anwendung - oder eben niemals. So auch mit dem "Stirlingmotor" eine genialer von Robert Stirling im Jahre 1816 entwickelte Wärmekraftmaschine, die nun immer öfter Verwendung findet.

Da es hier eher um Speichertechnologien geht, hier noch etwas, was für Speicheranwendungen durchaus eine Lösung sein könnte (und nicht nur das) hier die Redox-Flow-Batterie oder das WIKI : WIKI Redox-Flow-Batterie eine ursprünglich dt. Entwicklung.

Das besondere an dieser Methode, die eigentliche Ladung ist flüssig und wird nach der Entladung ausgetauscht und neu "geladen" (jedenfalls bei Fahrzeugen die ansonsten ganz "gewöhnliche" e-cars aber ohne Lithium Akkus sind). Leider ist der Energiegehalt für diese Anwendung noch ? zu gering :( Doch womöglich finden sich in Zukunft günstigere Zusammensetzungen.

Bei WKA gibt es bereits Anwendungen - so schreibt das WIKI "Das größte System dieser Art mit 4 MW Leistung und einer Speicherfähigkeit von 6 MWh wird in einer japanischen Windkraftanlage eingesetzt".

All diese Entwicklungen werden selbstverständlich von der Lobby bekämpft, die sehr einflussreich ist und nicht nur versucht das Rad anzuhalten. Mit Helfern wie z.B. Herrn Ebiker haben sie viele kleine Helferlein gegen jeden vernünftigen Fortschritt auf ihrer Seite.
Ja, diese Redox-Zellen sind ganz einfach zu schmalbrüstig für mobile Anwendungen. Der Energieiinhalt je Liter Raumvolumen unterscheidet sich um den Faktor 400 zwischen einem Liter Diesel und 1 Liter Redoxbatterie. Die Grenze ist in den Eigenschaften der chemischen Elemente verborgen, die den Prozeß tragen. Dann wäre ein gewonnener Faktor 10 der Ausbeute schon ein wunderbarer Erfolg... und immer noch läge mehr als eine Größenodnung zwischen Diesel und dieser Hochleistungszelle. Aber für stationäre Anwendungen... da zählen doch eher die Kosten je gespeicherte kWh, und nicht so sehr der eingenommene Raum und das Gewicht des Speichers. Da muß man selbstverständlich weiter forschen!
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von immernoch_ratlos »

Das ist ja die Crux H2O,

wir sind seit ~zweihundert Jahren an wesentlich "härtere Drogen" gewöhnt. Was selbstverständlich auch diese Verschwendung gefördert hat. Wäre Erdöl, Erdgas und Kohle wesentlich schwieriger und nur in kleinen Mengen förderbar gewesen, hätte sich wohl jeder bemüht, die Verfahren immer schon so optimal zu gestalten wie irgend möglich.

Sobald, die Preise für die Förderung noch höher steigen, das leicht erreichbare und energiehaltige ist längst aufgebraucht, wird auch dieses "labbrige Zeug" mehr Interesse erregen. Von Deinem Lieblingstraum Fusion mal abgesehen, alles andere bedeutet "Schmalhans ist Küchenmeister". Nach allem was ich bislang in Erfahrung bringen konnte, werden in der "Nachfossilen Zeit" nur noch weniger als 30% des derzeitigen Energiebedarfs durch EE gedeckt werden können.

Es scheint mir recht simpel, wenn für das "Ansparen" dessen was wir seit ~200 Jahren so verprassen, zuvor Millionen Jahre notwendig waren, kann "die selbe Quelle" das wohl kaum in Jahren schaffen. Wenn das möglichst alle überleben sollen, "müssten" jetzt alle und alles daraufhin+ arbeiten.

+Bereits "erfundene Verfahren" optimieren, Verbrauch überall auf ein Minimum reduzieren und gern auch weiterforschen was die Kernfusion angeht (obwohl ich da .....)

Es gibt "da Draußen" noch einige vielversprechende Konzepte - alle leider mit eigenen Haken und Ösen

Ich glaube nicht, dass wir da grundsätzlich soweit auseinanderliegen.
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von H2O »

"Sobald, die Preise für die Förderung noch höher steigen, das leicht erreichbare und energiehaltige ist längst aufgebraucht, wird auch dieses "labbrige Zeug" mehr Interesse erregen. Von Deinem Lieblingstraum Fusion mal abgesehen, alles andere bedeutet "Schmalhans ist Küchenmeister". Nach allem was ich bislang in Erfahrung bringen konnte, werden in der "Nachfossilen Zeit" nur noch weniger als 30% des derzeitigen Energiebedarfs durch EE gedeckt werden können."

Diese "neue Bescheidenheit" ist leider nicht zu vermeiden. Ganz sicher aber besser als gar nichts, und immer noch sehr viel besser als vor dem industriellen Zeitalter!

Die unerfreuliche Botschaft bleibt für die Zukunft, mit verfügbaren Energien betont sparsam um zu gehen, und vor allem unsere Wohngebäude gut zu dämmen, damit die erzeugte Wärme nicht sinnlos verpulvert wird. Oder auf viele gewohnte Transportwünsche zu verzichten. Nicht benötigte Energie ist auf Dauer besonders preiswert. Dieser Spruch wurde wieder und wieder verkündet, und wieder und wieder wird über die Kosten der erneuerbaren Energien gewettert. Nie, nie wurde verkündet, daß mit erneuerbaren Energien das goldene Zeitalter der besonders billigen Energieversorgung ausbrechen würde.

Vor allem aber wird wieder und wieder verdrängt, daß es um die Lebensgrundlagen nachfolgender Generationen geht, Klima, Trinkwasser, Bodenfruchtbarkeit. Alles hängt mit allem zusammen!
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von Karl Napp »

Der Lithium-Technologie stand ich immer schon skeptisch gegenüber, schon alleine aus Kostengründen. Hier wurde ja gut dargestellt, dass Lithium ein endliches Material ist – was nun erschwerend hinzu kommt, um diese Technologie nicht zu favorisieren, obwohl sie z.B. in E-Autos wegen der hohen Energiedichte durchaus ihre Berechtigung hat.
Dem ist jedoch nicht so, wenn / falls man überschüssigen Strom von der eigenen PV-Anlage oder BHKW selbst speichern möchte, anstatt für wenig Geld einzuspeisen und bei Bedarf teuer wieder einzukaufen. Hier könnte man auf den guten alten Blei-Akku – eventuell in modifizierter Form zurück greifen.
Eine andere Möglichkeit wäre, die Uralt-Edison-Zelle wieder aufleben zu lassen. Nickel ist bei weitem nicht mehr so teuer, wie es in den 80er Jahren der Fall war.
In Youtube kursiert ein Video, wo mit wiederauladbaren Kohle-Zink Zellen experimentiert wird. Der Wirkungsgrad, Energiedichte etc. ist mir unbekannt. Entscheidend ist aber, dass diese (mögliche Zelle) einfach im Aufbau ist und aus relativ preiswerten Materialien besteht.
Vielleicht ein Denkanstoß für den einen oder anderen Mittelständler … :D :cool:
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von immernoch_ratlos »

Hallo Karl Napp (der "Abwaschbare" ?)

wer sich "aus gutem Grund" mit Speichern beschäftigt (meine PV würde mir je nach Speichergröße "erlauben" über längere Perioden autark zu sein), kann sich inzwischen zahlreicher Angebote sicher sein. Selbst die "Mercedes-Benz Tochter Accumotive" bietet inzwischen durchaus bezahlbare Speicher : vom "Preis Mercedes Home 5.0: ab 4.995,-€" bis "Preis Mercedes Home 20.0: ab 19.995,-€" die Kapazitäten werden in drei Größen (5 kWh, 7,5 kWh und 10 kWh) angeboten und können zu 20 kWh kombiniert werden. Es handelt sich dabei um skalierbare "Lithium-Ionen Zellen (Nickel, Mangan, Cobalt)".

Dazu kommt der Preis für einen "Zusatz-Batteriewechselrichter von SMA" der mir noch unbekannt ist. Andere Hersteller bieten vergleichbare Lösungen an. Derzeit werden bei Neuanlagen (PV inkl. Speicher) Zinszuschüsse über die KfW bezahlt. Ältere PV Anlagen (alle vor 2009) scheiden leider aus, weil sie den Strom zu den ortsüblichen Tarifen kaufen müssen, was eher finanziell sinnlos sein dürfte. Der Grund, sie sind zu 100prozentiger Einspeisung auf die volle Laufzeit verpflichtet. Wer da herausfällt, weil auch 20 Jahre einmal zuende gehen, könnte dann durchaus ein erhöhtes Interesse an anderen Nutzungsformen für seine PV haben. Doch gerade die starken Zuwächse in den Jahren "knapp" vor 2009 werden da noch warten müssen. Wer lediglich eine etwas größere USV haben möchte, hat die Wahl... :p

Durch die vernünftige Absenkung der Einspeisetarife nachdem der Zweck, private PV-Anlagen attraktiv zu machen inzwischen durchaus erreicht wurde, ist die zweite Phase, sowohl den "netzschonenden Eigenbedarf" - Verbrauch direkt vor Ort innerhalb der eigenen privaten Verteilung - kombiniert mit einem geeigneten Speicher, gleich zweifach "netzdienlich". Zum einen, werden die Spitzenleistungen verlustfrei und auf Kosten des Betreibers gekappt, zum anderen entstehen durch Speicherkapazität auch andere Möglichkeiten - z.B. "Virtuelle Kraftwerke" durch skalierbare Zusammenschaltung von n-Speichern im bereits existierenden Netz. Mit relativ einfachen techn. Zusatzgeräten, ließe sich dabei auch die "Schwarzstartfähigkeit" von solchen Anlagen erhöhen.

Nun sind die verschiedenen "Lithium-Ionen Zellen" Technologien längst nicht ausgereizt. Durch die Nachfrage aus dem Bereich e-car, wächst der Bedarf rasant, was zu weitere Forschung Anlass bietet. Sowohl fabrikneue Lagerware, als "Ex e-car Batterien" können (was Daimler Benz bereits bewiesen hat) entweder ein "energetisches Vorleben" oder ein "Leben nach der Nutzung in e-cars" haben. Am Ende eines so verlängerten Lebenszyklus steht das Recycling was entgegen der üblichen "Horror Stories" schon im August 2015 beschrieb "ZEIT ONLINE" in Elektroauto: Die Mär vom Sondermüll auf Rädern die damalige Faktenlage. Dies wird sich, schon weil es ein nützliches neues Geschäftsfeld darstellt, und bei entsprechenden gesetzlichen Verpflichtungen, schnell zu einer weiteren Zukunftstechnologie anwachsen. Ganz davon abgesehen, wird im v.g. Artikel auch beschrieben wie "RePair" (Daimler) oder "ReManufacturing" (komplette Zerlegung der Batterie, der Ersatz von Einzelteilen und der Wiederaufbau) noch vor dem endgültigen Recycling steht.

Doch neben den "traditionellen Akkus" die vergleichbar schlecht abschneiden, ist auch die Entwicklung von "Redox-Flow-Batterien" in vollem Gang. Andere Technologie, andere Nutzungsprofile. Wo Gewicht und Größe (irgendwo im Keller z.B.) keine ausschlaggebende Rolle spielen, ist ein System, das zu 100% ohne nachteilige Folgen ent- und beladen werden kann, die "Suppe" darin unbrennbar und umweltschonend, sicher eine weitere parallele Lösungsmöglichkeit. Quelle : Fraunhofer ICT "Redox-Flow-Batterie" gibt einen guten Überblick und er Film dort zeigt mögliche Großanwendungsmöglichkeiten recht anschaulich.

Die ersten Kompaktspeicher (EverFlow® Energiespeicher) sind bereits käuflich. Systempreise von 1500 €/kWh werden genannt, was verglichen mit den o.g. Preisen noch "relativ hoch" scheint. Doch etwas, was völlig unbrenn- und langzeitlagerbar ist, könnte ich mir auch unterm Dach vorstellen.

Nun wie bei allen Dingen die noch relativ neu "auf dem Markt sind" - schau mer mal....

Ach ja, da wäre noch recht aktuell vom 13.10.2016Quelle : INGENIEUR.de "Erste öffentliche Tests Elektroautos mit Redox-Flow-Batterie können wirklich fahren" nun offenbar geht es auch mit anderen Materialien - etwas zu enthusiastisch für meinen Geschmack - meint Quelle Focus "Fahrbericht NanoFlowCell Quantino1000 Kilometer Reichweite: Neben dem Flusszellen-Auto sieht sogar Tesla alt aus" auch da - schau mer mal....
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von Teeernte »

immernoch_ratlos hat geschrieben:(22 May 2016, 00:27)

. Dabei kommt bei Deinen Tiraden zur "verbrecherische Energiepolitik" - zumindest mir der Verdacht auf, Dir geht es weniger um die Probleme die existieren, als um das Ablassen "starker Sprüche" :thumbup:

Ich bin beeindruckt wie sehr Du doch alles durchschaust. Alles andere darfst Du dort nachlesen woher Du wohl Dein Wissen über all diese komplizieren Zusammenhänge herbekommst.

Schön, das "wir" das mal besprochen haben... :cool:
Als Ludwig der 14. ein Geschwür am Arsch hatte - wurden ähnliche Fälle in der Bevölkerung zum "ÜBEN" des Arztes heran befohlen. Die meisten sind draufgegangen.
Jetzt ergeht der Befehl an alle Beamten des Reiches, alle jene Untertanen ausfindig zu machen, die ein ähnliches Geschwür am Hintern haben wie der König, und sie unverzüglich nach Paris zu bringen, zur Verfügung von Professor Felix. Über einen Monat lang hat Sorbonne-Professor Felix, eine chirurgische Kapazität, diesen bedauernswerten menschlichen Meerschweinchen den Hintern kreuz und quer aufgeschnitten und wieder zugenäht, um medizinische Erfahrungen zu sammeln für den ungleich wertvolleren Popo seiner Majestät. Er macht das auf so kompetente Weise, dass die Versuchspersonen gleich reihenweise auf den Friedhof gekarrt werden. Ludwigs Schmerzen aber sind inzwischen so unerträglich geworden, dass er am 17. November selber den Befehl erteilt, ihn - koste es, was es wolle - am folgenden Morgen auch zu operieren. Mit Rücksicht auf das königliche Prestige findet die Operation im kleinsten Kreis statt. De Maintenon, rezitiert laut das benediktinische Nachtgebet: "in manus tuas domine, commendos spiritum meum" – oh Herr, in Deine Hände befehle ich meinen Geist". Dann saust das gewetzte Messer von Professor Felix zehnmal auf den königlichen Popo nieder.
http://www.deutschlandfunk.de/medizinge ... _id=273392

Nun ja - die EE forderten bisher nur wenige TOTE...

Aber Forschung sollte man doch bitte von Forschungseinrichtungen betreiben lassen..... ? ...und dann ein ambitioniertes Programm in Auftrag gegeben....

Warum in D wieder anders herum - wie beim Sonnenkönig ? Sind unsere Forschungseinrichtungen nicht mehr LEISTUNGSFÄHIG ? - oder zu Lobbyabhängig für "freie" Ergebnisoffene Forschung ??


DU willst uns hier doch nicht mit DEM EEG das Ei des Kolumbus verkaufen ??
Obs zu kalt, zu warm, zu trocken oder zu nass ist:.... Es immer der >>menschgemachte<< Klimawandel. :D
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Teeernte
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von Teeernte »

immernoch_ratlos hat geschrieben:(13 Dec 2016, 13:37)


Nun sind die verschiedenen "Lithium-Ionen Zellen" Technologien längst nicht ausgereizt. Durch die Nachfrage aus dem Bereich e-car, wächst der Bedarf rasant, was zu weitere Forschung Anlass bietet. Sowohl fabrikneue Lagerware, als "Ex e-car Batterien" können (was Daimler Benz bereits bewiesen hat) entweder ein "energetisches Vorleben" oder ein "Leben nach der Nutzung in e-cars" haben. Am Ende eines so verlängerten Lebenszyklus steht das Recycling was entgegen der üblichen "Horror Stories" schon im August 2015 beschrieb "ZEIT ONLINE" in Elektroauto: Die Mär vom Sondermüll auf Rädern die damalige Faktenlage. Dies wird sich, schon weil es ein nützliches neues Geschäftsfeld darstellt, und bei entsprechenden gesetzlichen Verpflichtungen, schnell zu einer weiteren Zukunftstechnologie anwachsen. Ganz davon abgesehen, wird im v.g. Artikel auch beschrieben wie "RePair" (Daimler) oder "ReManufacturing" (komplette Zerlegung der Batterie, der Ersatz von Einzelteilen und der Wiederaufbau) noch vor dem endgültigen Recycling steht.

.

Nur Nebenbei....
In der vorliegenden Arbeit wurde eine Abschätzung zum weltweiten Lithium‐Verbrauch und –Angebot bis zum Jahr 2050 getätigt. Hierfür wurde ein Berechnungsmodell entwickelt, das ausgehend von den Verbräuchen der Haupt‐Lithium‐Verwendungsarten und deren jeweiligen Wachstumsprognosen den künftigen Lithium‐Bedarf errechnet. Die Bedarfsentwicklung im Fahrzeugbatteriemarkt wurde mittels zweier Marktpenetrationsszenarien gesondert betrachtet. Ferner wurde die Menge des durch Recycling wiedergewonnenen Sekundärlithiums mit Hilfe von Sammel‐ und Recyclingquoten ermittelt. Aus diesem Grund wurden zunächst der aktuelle Stand, sowie die derzeitige Gesetzeslage im Li‐Batterie‐Recycling dargestellt.
Im gemäßigteren Pluralismus‐Szenario werden, unter Berücksichtigung der Verwendung von recyceltem Material, bis 2050 ca. 51 % der weltweit vorhandenen Lithium‐Reserven verbraucht sein. Die verwendete Menge an Sekundärlithium deckt hierbei etwa 25 % des Gesamtbedarfs. Im zweiten Szenario, dem eine weltweite Dominanz der Elektromobilität zugrunde liegt, kommt es trotz Wiederverwendung des Sekundärlithiums

bereits im Jahr 2049 zu einer

Erschöpfung der Lithium‐Reserven.



Unabhängig vom betrachteten Marktszenario spielt die Verwendung von Sekundärlithium beim Decken des steigenden Lithium‐Bedarfs eine große Rolle, da sie die Reichweite der vorhandenen geologischen Reserven streckt.
Fraunhofer‐ISI
Competence Center N:
Nachhaltigkeit und Infrastruktursysteme...

folgende Annahmen wurden bereits mit angenommen - dass der Li Mangel erst so spät kommt.... :D :D :D
Durch die großen Anstrengungen in der Entwicklung von Lithium‐Batterien für die Elektromobilität kann davon ausgegangen werden, dass sich die Haltbarkeit der Fahrzeugbatterien in der Zukunft entscheidend verbessern wird. Aus diesem Grund wurde die Lebensdauer von Fz‐Batterien in der Sensitivitätsanalyse ab dem Jahr 2025 um fünf Jahre verlängert. Es wurde angenommen, dass die Einführung der Batterien mit längerer Lebensdauer nicht allmählich stattfinden wird, sondern in vollem Umfang und bei allen neu zugelassenen Fahrzeugen. Die verbesserte Batterie‐Technologie und die damit verbundenen Einsparungen werden von allen Herstellern genutzt und angenommen.
Für die Gewinnung von Sekundärlithium entscheidende Größen sind die Sammelquote sowie die Recyclingeffizienz. Die in den Basisannahmen mit 0,42 angenommene Sammelquote wurde ab dem Jahr 2025 in Teilschritten sukzessive erhöht, um mit 0,60 im Jahr 2050 ein relativ hohes Niveau zu erreichen. Diese Entwicklung setzt allerdings große, weltweite politische Anstrengungen sowie das Erreichen eines generellen Umdenkens in der Weltbevölkerung im Bezug auf Müllentsorgung und Recycling voraus.
Die Recyclingeffizienz ist mit 0,85 bereits auf einem hohen Niveau. Durch Verbesserung der einzelnen Teilschritte und Optimierung ihrer Kombination könnte diese jedoch noch verbessert werden. So wurde hier ab dem Jahr 2025 eine Recyclingeffizienz von 0,95 angenommen..

Li ???? Da reicht das Öl ja weiter.... :D :D :D
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von immernoch_ratlos »

Also dem Louis XIV, Louis le Grand sein Geschwür am Arsch, geht nun wieder mir am selben vorbei.

Die liebe Teeernte gehen dafür sämtliche Zusammenhänge in Sachen Individualverkehr, sichtlich auch an jenem vorbei.

Das sich der derzeitige Individualverkehr wohl eher nicht durch eine wenigstens gleich große Flotte an mit Li - Akkus ersetzen lässt, habe ich bereits mehrfach angemerkt. Es ist eher naiv davon auch nur annähernd auszugehen. Dabei sind die Zuwächse nicht einmal eingerechnet : 2014 gab es weltweit ~1.236.273.000 Kfz. Die Zahl hatte von 2005 ehemals 892.789.000 um ~38,5 % zugenommen - im Durchschnitt jährlich ~4,3% - also exponentiell zugenommen. Setzt sich das so fort - vorausgesetzt die notwendigen - Rohstoffe - Herstellungsenergie - Antriebsenergie - sind bis dahin noch "greifbar" wäre die von 2005 nächste Verdoppelung in ~16 Jahren mit ~1,8 Milliarden KFZ fällig. Das wäre im Jahr 2021 ... 2022 der Fall - in 5 bis 6 Jahren. :?:

Immer noch ~4,3 % jährliche Zuwächse angenommen von 2014 ausgehend - ohne Verringerung des Bedarf und aller Voraussetzungen - 2030 dann ~2,47 Milliarden KFZ weltweit. Zum Vergleich in D gab es lt. Kraftfahrt Bundesamt am 01.01.2016 61,5 Millionen KFZ davon waren 45,1 Millionen angemeldeter PKW. im Bestand - Durchschnittsalter aller KFZ ~9,2 Jahre - 672 KFZ kommen auf je 1.000 Einwohner in D.

Die Annahme, man könne alle ehemaligen fossilen Fahrzeuge 1:1 in mit Li - Akkus ausstatten, wäre u.U. für D alleine womöglich machbar, aber sicher genauso irrsinnig, wie der Gedanke den Individualverkehr einfach fortschreiben zu wollen. Einfach so weiterzumachen, keine Veränderung zuzulassen, ist längst an Hand von zwei Fakten - Versuche parallel zu den e-cars, auch autonome Fahrzeuge "in Verkehr zu bringen" widerlegbar.

Kommt noch hinzu, die Form des Akkus einmal ausgeblendet, enthält ein durchkonstruiertes e-Fahrzeug wesentlich geringere Mengen an notwendigen Rohstoffen und Energieaufwand, der zum Bau notwendig ist. Die meisten Komponenten sind (besonders, wenn man die Konstruktion daran ausrichtet) problemlos hochgradig recycelbar.

Doch, wer als "Argumentverstärker" lediglich diese Diplomarbeit die das Fraunhofer ISE 2009 publiziert hat (also vor ~7 Jahren) herauspickt, war entweder zu faul zum Suchen oder hat andere neuere Zahlen dem Zeitgeist getreu postfaktisch behandelt. Hinzu kommt, bei vergleichsweise geringem Bedarf steht einem rel. großen Angebot preiswerte "Neuware" noch ein relativ unausgereiftes und teures Recyclingsystem gegenüber. Solange es nur "bescheidene Mengen" an Li zu recyceln gibt, kann keiner erwarten, das bei den sehr unterschiedlichen Li-Mischungen schon sehr hohe Recyclingsraten zu erwarten sind.

Was Du ebenfalls nicht beachtest, sind die Fortschritte, die inzwischen andere Speichermedien wie "Redox Flow" gemacht haben. Wo Gewicht und Umfang - also stationärer Betrieb - nicht die hervorragende Rolle spielen, können diese Redox Flow Batterien entweder alleine oder aber in Kombination mit Li-Akkus zum Einsatz kommen. Soweit das schon bekannt ist, wird es dort keine Engpässe der Verfügbarkeit der Rohstoffe geben.

Das fossile Zeitalter ist auch wegen der geringen noch vorhandenen Reichweiten an seinem Maximum angelangt. Wer wie eine "menschliche Eintagsfliege" nur in ~100 Jahren maximal denkt, der hat absolut nix verstanden. Die inzwischen geringen Reichweiten von noch vorhanden Rohstoffen und die vergleichsweise gigantischen Energiemengen die zur Förderung allein benötigt werden, sollten selbst "Nostalgikern" wie Dir zu denken geben. Nichts wird bleiben wie es ist und eine Rückkehr zu früheren Verhältnissen ist in jeder Hinsicht ausgeschlossen - außer zurück in die "Steinzeit" - wenn keiner Vernunft annimmt...

@Karl Napp

"WIKI - Bleiakkumulatoren gelten für eine Lebensdauer von einigen Jahren als zuverlässig und preisgünstig. Im Vergleich mit anderen Akkumulatortechnologien haben sie im Verhältnis zum Volumen eine große Masse sowie mit 0,11 MJ/kg eine geringe Energiedichte ( Speicherbatterien können je nach Qualität und Belastung zwischen 5 und 15 Jahre Lebensdauer erreichen)."

Nachteil - besonders für die "Heimanwendung" sind die Bestimmungen welche die Aufstellung und Belüftung betreffen. Doch alles hat seinen Platz - die Mischung verschiedener Technologien ist Abbildung "natürlicher Verhältnisse". Eine "monolithische" Lösung ist weder möglich, noch "begrüßenswert". Ich persönlich setze auf die Weiterentwicklung von Redox Flow Batterien - sieht doch schon recht vielversprechend aus :thumbup: - siehe diese Animation hier : Application Center Redox-Flow (Fraunhofer ICT) ganz klar auf EE ausgerichtet von denen partout der User Teeernte nix wissen will...
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H2O
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von H2O »

immernoch_ratlos hat geschrieben:(17 Dec 2016, 14:38)
...
...die Weiterentwicklung von Redox Flow Batterien - sieht doch schon recht vielversprechend aus :thumbup: - siehe diese Animation hier : Application Center Redox-Flow (Fraunhofer ICT) ganz klar auf EE ausgerichtet von denen partout der User Teeernte nix wissen will...
Diese Technologie zielt aber doch auf stationäre Energiespeicher ab. Mein lieber Herr Gesangsverein, das sind ja richtige Industrieanlagen! Wäre wunderbar, wenn daraus ein stabiles flächendeckendes gepuffertes Netz aufgebaut werden könnte.
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von immernoch_ratlos »

Wie alles in Sachen EE und der unverzichtbaren "Begleittechnologie" wird hier noch an den "richtigen Ingredienzien" geforscht. Nur Rohstoffe, die ihrerseits nicht neue Probleme induzieren, dürften langfristig und breit anwendbar sein. Eigentlich selbstverständlich, aber war Mensch und Logik schon je miteinander vereinbar ?

Einen gewissen Überblick welche Elektrolyte da erforscht werden gibt dieses : WIKI : RedoxFlowBatterie Einen Eindruck um was es dabei geht (gehen muss um nicht wieder neue Abhängigkeiten zu erzeugen) hier :
Aktuelle Forschungen

Im Januar 2014 stellten Forscher der Harvard University eine RedoxFlowZelle auf Basis von organischen Chinonen vor, die ohne Einsatz seltener und damit vergleichsweise teurer Substanzen auskommt. Bei Prototypen wurden Leistungsdichten von 600 Milliwatt pro Quadratzentimeter gemessen. Derzeit wird an der Langzeitstabilität solcher Zellen geforscht.

2015 wurde in der Fachzeitschrift Energy and Environmental Science ein RedoxFlowKonzept auf Basis von Eisen und Zink präsentiert. Durch die Nutzung der günstigen Materialien Eisen und Zink soll mittelfristig ein Systempreis von unter 100 USDollar Kapitalkosten/kWh möglich sein, womit diese Akkumulatoren konkurrenzfähig zu Pumpspeicher und Druckluftspeicherkraftwerken wären. Bisher liegen RedoxFlowZellen bei 300 bis 800 USDollar/kWh. Die Leistungsdichte läge bei rund 680 Milliwatt pro Quadratzentimeter.

Eine weitere Neuerung stellen Polymerbasierte RedoxFlowBatterien (pRFB) dar, die vollständig auf Metalle als Aktivmaterial verzichten. Dieser neue Batterietyp setzt organische Polymere (ähnlich Plexiglas oder Styropor), die eine redoxaktive Einheit tragen, für Anode und Kathode ein. Als Lösungsmittel werden keine korrosiven Säuren benötigt, eine einfache Kochsalzlösung ist ausreichend. Der Einsatz der wässrigen Polymerlösungen ermöglicht darüber hinaus die Nutzung von Dialysemembranen zur Trennung von Anode und Kathode, die wesentlich einfacher und günstiger herstellbar sind, als klassische Ionentauschermembranen. Während die großen Makromoleküle (Polymere) nach dem Prinzip eines „Siebes“ zurückgehalten werden, können die kleinen Kochsalzionen die Membran ungehindert passieren und den zellinternen Stromkreis schließen.
Das klingt doch alles sehr positiv. Mit Materialien, die selbst in großen Mengen dauerhaft vorhanden sind und keine Bedrohung für die Umwelt darstellen, lässt sich überall wo benötigt, eine "Speichereinheit" aufstellen. Ganz offensichtlich lässt sich dieser "Kraftstoffersatz" auch flüssig transportieren und pumpen. Was wohl das Wichtigste ist auch "rückverstromen". Ob und wie eventuell in Fahrzeugen nutzbar, werden weitere Forschungen ergeben. Stationär würde jedenfalls eine Menge Li so eingespart und könnte hauptsächlich "mobil" genutzt werden. Hybride stationäre Anlagen (also RedoxFlow in Kombination mit LiAkkus) sind wegen der schellen Reaktion auf Schwankungen im Netz bei gleichzeitig hoher Kapazität ebenfalls in der Erforschung.

Das es auch bereits größere Anwendungen gibt zeigt dieser Bericht :
Quelle hat geschrieben:Modellstandort NordrheinWestfalen
In Rahmen des Pro­jekts Van­Red­Flow testen For­scher von Fraun­ho­fer Umsicht in Ko­ope­ra­ti­on mit dem Fer­ti­gungs und Schweiß­fach­be­trieb Tech­no­bo­xx sowie der In­no­va­tionCi­ty Ruhr/Mo­dell­stadt Bottrop die Kopp­lung von RedoxFlowBat­te­ri­en mit einem re­ge­ne­ra­ti­ven En­er­gie­sys­tem.

Tech­no­bo­xx verfügt am Fir­men­stand­ort in Bottrop seit 2011 über eine eigene Pho­to­vol­ta­ik­an­la­ge mit 70 kWp Leis­tung, die we­sent­lich zur Deckung des Strom­ver­brauchs bei­trägt. Durch In­stal­la­ti­on eines Spei­chers mit 15 kW Leis­tung und 75 kWh Ka­pa­zi­tät, was etwa 5000 Liter Elek­tro­lyt er­for­dert, soll der Ei­gen­strom­an­teil auf bis zu 75 Prozent ge­stei­gert werden. Es muss ent­spre­chend weniger Energie mit dem Netz aus­ge­tauscht werden, und der CO2Fuß­ab­druck des Un­ter­neh­mens ver­rin­gert sich weiter.

Die Pro­jekt­part­ner wollen einen nord­rheinwest­fä­li­schen Mo­dell­stand­ort für die Sys­tem­kopp­lung RedoxFlowBat­te­rie – solare Strom­ver­sor­gung schaf­fen. Das Spei­cher­sys­tem soll mit­tel­stän­di­sche Un­ter­neh­men mit nen­nens­wer­tem Strom­ver­brauch und bisher ge­rin­gem Ei­gen­strom­an­teil auf Basis re­ge­ne­ra­ti­ver En­er­gi­en un­ter­stüt­zen.
Bezogen auf meine ~11 kWp PV könnten da also ~800 Liter ausreichen. Inklusive der damit verbundenen Gerätschaften eine durchaus machbare Größe - auch, wenn meine Hütte über keinen Keller verfügt. Sicher bedeutend "umfangreicher" als eine gleichwertige Li-Anlage, aber vom Raum her machbar. Ob der Preis erschwinglich sein wird, wird wie überall, erst eine größere Serie ergeben. Wie überall, sind die "Erstlinge" um ein vielfaches teurer, als bei einer Massenproduktion. Wenn Li-Technologie inzwischen eine asiatische Domäne geworden ist, auch wegen der dt. Rückständigkeit, muss das nicht bei dieser Technologie genauso verlaufen. Entscheidend wird sein, ob der "Prophet" wie schon oft im eigenen Land nichts gilt oder ob wenigsten diesmal die Chance ergriffen wird ...
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von immernoch_ratlos »

Soweit also Redox Flow...

Doch mitnichten (auch nicht mitneffen) der einzige "Lichtschein am Batteriehimmel" Dieser "Weltrekord" in INGENIEUR.de vom 02.08.2016 :
Batterien, deren Elektroden aus Luft und Silizium bestehen, speichern fünfmal mehr Strom als gängige Lithium-Ionen-Batterien. Außerdem enthalten sie Kohlenstoff, ein bisschen Nickel, das als Bratpfannenbeschichtung Teflon bekannte Polytetrafluorethylen, Kaliumhydroxid und Wasser, lauter äußerst billige Rohstoffe, die zudem im Überfluss zur Verfügung stehen. In Elektroautos, Laptops oder Smartphones sucht man sie trotz ihrer überragenden Speicherdichte, die die Reichweite verfünffachen würde, vergeblich.

Denn sie haben eine entscheidende Macke: Schon nach ein paar Dutzend Stunden geben sie die gespeicherte Energie nicht mehr ab.
Das war´s dann ???
Eine kleine Pumpe brachte den Durchbruch
Dann hatten sie die rettende Idee. Sie vermuteten, der Elektrolyt – Kaliumhydroxid, gelöst in Wasser – werde beim Be- und Entladen der Batterie verbraucht, sodass sie nach einer Weile den Betrieb einstellt. Aus diesem Grund fügten sie eine Pumpe hinzu, die von Zeit zu Zeit frischen Elektrolyt einspeiste. „Bleibt die Siliziumanode in Kontakt mit dem Elektrolyten, läuft die Batterie“, so die Erkenntnis von Hermann Tempel, einem der beteiligten Forscher. Ungeachtet dessen baut sich das Silizium im Laufe der Zeit ab, sodass die Anode von Zeit zu Zeit ausgewechselt werden muss.

Für den Einsatz im Alltag ist die Batterie noch immer nicht geeignet. Nutzer haben mit Sicherheit keine Lust, alle paar Wochen die Anode auszutauschen und Elektrolytflüssigkeit nachzufüllen. Tempel sieht das auch so: „Die Batterie ist immer noch nicht perfekt, aber jetzt wissen wir, woran wir arbeiten müssen.“
Nun ja ich habe nur dies herausgegriffen - der Artikel enthält deutlich mehr an nützlichen Informationen.

Das zeigt allerdings, wenn "man" die Scheuklappen ablegt und in alle Richtungen forscht und experimentiert, findet sich eine Lösung. Dummköpfe geben meist schon dann auf, wenn kaum Ergebnisse vorliegen. In diesem Sinn könnte man ein anderes hiesigen Thema "Was ist die Mindestzahl an Leuten um unseren technologischen Stand zu halten?" wohl auch beantworten, ALLE ! - minus der leider sehr zahlreichen Dummköpfe - die ihre Köpfe nur für den Friseurbesuch benötigen... :mad2:
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von SpukhafteFernwirkung »

ich denke mal die etablierten autohersteller werden dem Elektroauto mit der power to x Technologie noch eine volle Breitseite verpassen.
dabei wird aus überschüssigem Strom, etwa aus den Windkraftanlagen an der Küste, Benzin und diesel hergestellt, allerdings OHNE Schadstoffe. bei deren Verbrennung fallen keine Stickoxide an. das sind echte null-emissions-kraftstoffe mit der überlegenen energiedichte der bisher bekannten Treibstoffe.
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitrag von immernoch_ratlos »

Wegen der möglichen Verwirrung die in Bezug auf "Energiedichte von Energiespeichern und Primärenergieträgern" gern aufkommt, habe ich dieses WIKI verlinkt. Es bietet einen ausreichenden Überblick zu verschiedenen Rohstoffen und Speichermedien.

Allen gemeinsam die "Stoff/System, Energiedichte in MJ/kg" 1MJ/kg in SI-Einheiten = 1.000.000 m^2 / s^2
1 Million Quadratmeter pro Sekunde im Quadrat - nun ja schön - ich hätte es lieber gleich in kWh um sofort zu sehen wohin mich ein "Stoff" oder ein "System" im Vergleich untereinander so hinführt.

Hallo, wir sind im WWW und da gibt es für (fast) alles eine Lösung. Eine davon ist Google gleich selbst oder eben diese Umrechnungsseite von "CONVERTWORLD"

Danach hätte ein Bleiakku 0,11 MJ/kg = magere 0,0306 kWh oder eben ~31 Wh.

Der Li-Ionen-Akku mit 0,65 MJ/kg = 0,1805 kWh - womit diese Methode nahezu die sechsfache Energiedichte aufweist.

Nimm´s leicht, nimm Dynamit :thumbup:

Dynamit = TNT x 0,8 = ~3,68 MJ/kg = 1,0222 kWh was nochmal das nahezu sechsfache des Li-Ionen-Akku wäre (eher keine gute Idee)

Dann doch gleich H2O = 120 MJ/kg = 33,333... kWh ! Kein Wunder also, dass PtG eine sehr verlockende Idee ist, elektrische Energie in Wasserstoffgas "umzuwandeln". In der "Kette "Wasserstoffspeicherung können elektrische Gesamtwirkungsgrade (Elektrolyse - Speicherung - Rückverstromung) von 49 bis 55 % erreicht werden. :(

Maximal würde das (bei 55%) ~66 MJ/kg oder 18,333... kWh ergeben. In etwa das hundertfache was ein Li-Ionen-Akku speichern kann. Über Brennstoffzellen geht das ebenfalls, einen klaren Prozentsatz habe ich auf die Schnelle leider nicht gefunden... :rolleyes:

Wenn für mich Zuhause als "Speichermedium" ein ungefährliches, aber eben voluminöseres Medium wie eine der "Redox-Flow" Varianten "bezahlbar" angeboten wird, würde ich das in Erwägung ziehen. Nachteil ist die (bislang beste aber) geringe Energiedichte mit ~0,070 kWh (70 Wh). 1 m^3 für 70 kWh was ungefähr einem gleichgroßen Öltank entspricht. "Zugeschnitten auf meine Bedürfnisse" ist das Folgende sicher nicht :
Quelle hat geschrieben:Vor- und Nachteile von Redox-Flow-Batterien
Vorteile
Im Gegensatz zu Lithium-Ionen-Akkus liefert eine Redox-Flow-Batterie einige entscheidende Vorteile, die besonders in Kombination mit PV-Anlagen zum Tragen kommen könnten. Eine Redox-Flow-Batterie kann Leistungen mehrerer Megawatt liefen, besitzt einen extrem hohen Wirkungsgrad sowie eine extrem lange Laufzeit. Außerdem können Selbstentladungen aufgrund des speziellen Aufbaus fast komplett vermieden werden. Da hier das Elektrodenmaterial nicht selbst mit den Elektrolyten chemisch reagiert, kann auch keine ungewollte Entladung stattfinden. Memory-Effekte treten bei Redox-Flow-Batterien generell nicht auf. Es sind mehr als 10.000 Ladezyklen möglich, die dann Lebensdauern von 20 Jahren und mehr garantieren.

Nachteile
Leider gibt es auch entscheidende Nachteile dieser innovativen Speichersysteme. Zum einen wiegen Redox-Flow-Batterien im Gegensatz zu Lithium-Ionen-Akkus wesentlich mehr und müssen daher auch anders installiert oder montiert werden. Zum anderen ist die Energiedichte noch relativ gering (maximal 70 Wattstunden), was dazu führt, dass die Speicher selbst relativ groß sind und so viel Platz (meistens in einem ganzen Container) einnnehmen.
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