Stromspeicher der Zukunft: Batterie, Wasserstoff, Salzspeicher, Beton ... | dieserdad
HTML-код
- Опубликовано: 30 сен 2024
- Stromspeicher der Zukunft: Batterie, Wasserstoff, Salzspeicher, Beton ... | dieserdad
Welche Methoden gibt es eigentlich, um Strom zu speichern? Wie unterscheiden sie sich und was ist die beste Möglichkeit für welche Anwendung? Diese Fragen habe ich mit dem Physikprofessor Gerd Ganteför besprochen (www.gantefoer.ch) und versucht, einen Überblick zu gewinnen. Auch Exoten wie Druckluftspeicher, Salzspeicher und Betonspeicherkraftwerke finden hier Erwähnung.
Evtl. müsst ihr die Geschwindigkeit etwas herunter drehen ;)
Mit diesem Beitrag nehmen wir am Wettbewerb FastForwardScience teil (www.fastforward...)
_____________________
Folgt mir auch auf Instagram: / dieserdad
Wer mich unterstützen will, kann das gerne über PayPal an kontakt@dieserdad.de tun. Ich freue mich, wenn auch der Wert von weniger populären Videos geschätzt wird ... (:
Bei mir geht es um Inspiration und Entertainment mit Hirn und Humor.
Wer Expertenmeinung sucht ist auf anderen Kanälen besser aufgehoben!
Regen Austausch und Meinungsvielfalt in den Kommentaren finde ich bereichernd. Wer dagegen andere dort beleidigt, diskriminiert oder herabwürdigt, wird von mir blockiert.
Ich lebe von Dingen, die mir Spaß machen. Der Aufwand für meine RUclips-Videos wird deshalb zum Teil durch Werbung, Affiliate-Links und Kooperationen ausgeglichen. Danke für das Verständnis und Eure Unterstützung!
Werbung:
TESLA Referral-Link: ts.la/tobias93311
Tronity Freundschaftswerbung: app.tronity.io...
Amazon-Affiliate-Links:
Die folgenden Produkte nutze ich, bzw. habe sie in meinen Videos erwähnt. Wenn ihr sie über den Link kauft, erhalte ich eine Provision, ohne dass sie euch mehr kosten.
Ihr könnte sie selbstverständlich auch im lokalen Einzelhandel oder ohne meinen Link über Online-Handel erwerben.
Mein Buch: "Willkommen in Neuland": amzn.to/2q6q4jP
Für Tesla Model 3
Display-Schutzfolie : amzn.to/2xvVWyI
Organizer für Mittelkonsole: amzn.to/2xwxJIv
Autoabdeckung Wasserdicht: amzn.to/2FUhNog
Foto-Equipment:
Canon G7X Mark II: amzn.to/2Pj6OHD
Joby GP3-BHEN Gorillapod: amzn.to/2OKeLIF
Insta 360 One X2: amzn.to/3jsQ40M
Unsichtbarer Selfie-Stick (Zubehör): amzn.to/2WWkf8T
Meine Musikanlage:
SONOS Soundbar: amzn.to/2y4iQ0Q
SONOS Connect Amp: amzn.to/2CuREMu
Pro-Ject USB-Box: amzn.to/2PqNV5i
JBL Control One: amzn.to/2y6Xks8
BOSE Acoustimas 5: amzn.to/2OKqs2a
Strom-Wasserstoff-Strom über 80%? Glaub ich nicht.
Hochtemperatur-Elektrolyseur, Wirkungsgrad 80%. Brennstoffzelle, Wirkungsgrad 60%. Also wenn aus der gesamten Kette mehr als 48% raus kommen wäre ich echt überrascht.
Sehr schöner "Überflug", vielen Dank! :)
Es läuft wohl auf chemische Speicher hinaus. D.h. wir müssen versuchen möglichst viel erneuerbare Energien mit PV und Wind aufbauen, damit die Lücken, in denen wir gespeicherte Energie brauchen, möglichst klein werden. Auch mit Unterstützung von Akkus, soweit das geht. Die Natrium Akkus oder Eisen-Sauerstoff, könnten als günstige Speicher in einem bestimmten Umfang beitragen. Und dann könnten wir mit dem dann vorhandenen massiven Überschuss im Sommer H2 speichern und dann im Winter wieder in Strom umwandeln oder verbrennen. Auf jeden Fall wird die Zukunft spannend und wir haben alle Hände voll zu tun :)
Bei meinem Haus gehe ich mittelfristig von einer Lücke von 2.000 kWh im Winter aus. Für die Heizung und Warmwasser über 4 Monate. Bei ca. 15Mio. Einfamilienhäusern in Deutschland sind wären das schonmal 30Mrd. kWh, was glaube ich 30TWh entspricht. Soviel Strom über Speicherlösungen zu liefern klingt doch nach einem lohnenden Geschäftsmodell.
Jepp da liegst Du mit einer Schätzung mal gar nicht so schlecht. Wir hatten 2200 kWh hier im Norden im letzten Jahr bis in dieses Jahr Winter, die wir dazukaufen mussten. Wird bei den kommenden Preisen richtig bitter.. Zum Glück haben wir aber eine 10.92 kWp Solaranlage die das restliche Jahr den nötigen Strom reinbringt und dann Überschuss für Nachts in unseren Akku speichert. Der Rest geht dann an den Versorger. Was nun auch schon bei 2,37 MWh lag. Würden wir also eine Möglichkeit wie Piceas sie mit mit dem HPS-System anbietet ins Haus einbauen, könnte man den Strom für die Winterzeit vielleicht in der Zeit aus dem Wasserstoff ziehen. Dann wäre man Autark. Ob sich das bei den kommenden Kosten, die ja bei uns mal eben ohne Solaranlage hätten bei 4000,00 Euro pro Jahr ohne Heizkosten für Gas, mehr gewesen wären. Also das wäre schon eine Überlegung wert. Nur die Anlage in der Größe, um die Schlimmsten drei Monate zu überbrücken, wird schon so bei 90.000,00 Euro liegen. Wie lange die Stromkosten in dem Bereich bleiben, weiß kein Mensch. Zumindest werden wir ab diesem Jahr eine höhere Strom-/Gasrechnung erwarten können. Da wird Einiges an Privat-Haushalte Insolvenz anmelden können. 😞
Die wichtigsten Faktoren bei der Speicherung sind Installationskosten, Haltbarkeit und Effizienz. Die Speicherung die da den besten Kompromiss bietet wäre vermutlich am besten.
Was es dann letztendlich wird... keine Ahnung.
Spannender Überblick und auch für mich verständlich. :)
Ich habe eine kleine Anmerkung zum Betonspeicher: Es geht dabei natürlich nicht darum pro Ausleger einen Betrongklotz von 35 Tonnen rauf und runter zu fahren, je nachdem, ob ich Überschuss an Strom habe oder Strom brauche.
Es werden hunderte von Blöcken pro Anlage gestapelt und dadurch die Energie gespeichert bzw. wieder freigegeben. Wobei es sich auch nicht um herkömmlichen Beton handelt, der ja sehr viel CO2 benötigt.
So macht das in meinen AUgen durchaus Sinn.
Es ging hier zunächst nur um die
Physik und darum, wieviel Strom in so einer Anlage gespeichert werden kann. Im Verhältnis zum Flächenbedarf und Aufwand schien es mir recht wenig zu sein. Kann aber sein, dass es auch hierfür Anwendungen geben wird.
Das große Problem sind die Kosten für saisonale Speicher und die Anzahl der Vollzyklen dieser Speicher. Die kleinen Batteriespeicher zur PV machen fast täglich einen Vollzyklus über 9 Monate im Jahr plus die Zyklen im Winter. Dementsprechend sind die Einsparungen über die Differenz zwischen Erzeugungskosten 8bzw. Einspeisevergütung) und den Einkaufspreisen. Wenn man aber bei Saisonalen Speichern mit einigen Schankungsphasen vielleicht 2-5 Vollzyklen im Jahr macht, müssen die Kostenvorteile pro Vollzyklus entsprechend hoch sein, damit man die Kosten wieder reinbekommt. Das dürfte schwierig werden.
Wie kann der Wirkungsgrad vom Wasserstoff so hoch sein wenn eine Brennstoffzelle 50-70% Wirkunggrad hat und die Herstellung durch Elektrolyse 60-70 %?
100%* 0,7=
70%* 0,7=
49% Maximal.
Dazu kommen dan noch Leitungsverluste im Stromnetz und Verluste bei der Lagerung.
Wirkungsgrad Elektrolyse kommt nicht über 50%. 50% brauch ich um O2 herzustellen (und dann verschenken) TWh kann man nur mit eFuels speichern Das CO2 bekomme ich aus dem Kohle/Gaskraftwerk und mach das so umweltfreundlicher
Teilweise sehr schlecht recherchiert!, aber einen guten Überblick der verschiedenen Speichersysteme. Seit Jahren existiert eine Batteriefarm in Australien und buffert den Stromverbrauch eines ganzen Bundesstaates. Einfach mal googeln nennt sich Megapacks.
Der Wirkungsgrad von Strom-Wasserstoff-Strom mit 50% kann ich nicht ganz glauben.
Habe da so ca. 30% im Kopf. Den Wasserstoff muss man dann ja auch noch auf hohe Drücke komprimieren....
Vielleicht kannst du da einmal eine genaue Recherche/Rechnung machen.
Ist ja ein großes Thema bei E-Fahrer, Industrie usw...
Elektrolyseur und Brennstoffzelle jeweils ca. 60%, sagen wir 0,7x0,7=0,49, weitere Nebenverbraucher noch nicht eingerechnet. z.B. Kompressor, Wechselrichter, Wasseraufbereitung. Also sind 80% ziemlich illusorisch, jedenfalls in kleinem Maßstab.
Nope. Nach meiner Recherche sind allerhöchstens 50% pro Umwandlung (also 25% gesamt) realistisch, wenn es bezahlbar und in größerem Maßstab laufen soll.
Der Wirkungsgrad ist doch davon abhängig was man mit den Verlusten macht.
@@i.r.gendwer Das trifft dann aber auch für ALLE Anwendungen zu und könnte so in der Theorie überall einen Wirkungsgrad von 100% haben ... denn NICHTS geht verloren!
Also, die Nutzung der "Verluste" ist überall sinnvoll täuscht aber für den eigentlichen
Prozess den ich haben will ein besseres Ergebnis vor!!!
@@manfredp.6279 Was ist der eigentliche Nutzen eines BHKW? Bei dem liegt der Wirkungsgrad ja sehr hoch.
Deshalb wäre es aus meiner Sicht erst einmal sinnvoll die vorhandenen Prozesse zu überdenken. Zum Beispiel Heizungen.
Sehr informativ!
Ich persönlich hoffe immer noch, dass der Durchbruch zur Nutzbarmachung des gesamten Lichtspektrums bei den Solarzellen kommt. Das würde heißen das eine Solarzelle auch bei weniger gutem Licht Strom liefern könnte. Das wäre Ideal um für den Winter auch selbst auf Nordseiten ohne Sonneneinstrahlung, Strom erzeugen zu können und eine Anlage in einer gut angepassten Größe könnte dann auch im Winter den benötigten Strom für ein Haus erzeugen und hoffentlich einen Akku für die Nacht füllen. Auf der Seite der privaten Windenergie tut sich auch etwas. Aus Polen hat ein Start-Up eine Art Zaun-Windkraftwerk entwickelt, was bei dem hier im Norden vorhandenen Wind schon ordentlich Power liefern könnte. Und dann gibt es noch Picea das mit dem Wsserstoffspeicher für private Häuser um die Ecke kommt. Ist zwar im Moment noch sehr teuer aber gesetz dem Fall die Preisspirale bein den Strompreisen geht noch weiter nach oben, dann lohnt sich das vielleicht auch darüber nachzudenken.
Ich bin mir sicher ,dass eine kompination von Ideen, die dynamische Sonnenenergie in potentielle Energie umgewandelt und je nach dynamisch Verbrauch mechanisch bzw. elecktrisch Energieertrag effizenter gestaltet werden kann. Auch kostensenkende Verfahren bei CO2 filtrierung der Luft oder bei PKW und Lkw ein so hohen Wirkungsgrad, dass man syn. Kraftstoffe für über 2€ pro liter tanken wäre so mögich. Es ist nur eine Zwischenlösung.
Das ist aber schon recht schwammit formuliert.
50-80 oder mehr prozent Wirkungsgrad.
:-)
Kraftblock hat auch sehr spannende Energiespeicher.Vielleicht mal einen Besuch wert? :) LG
Interessante Übersicht. Wie sehen Sie die Druckluftspeicher welche durch ein Hydrauliksystem geladen und entladen werden? Dabei hat man den Nachteil der Vereisung ausgeschlossen?
Guten Tag! Was sagen Sie zum Thema "Freie Energie"? Gibt es das, kann man sie in Zukunft finden? Danke!
Bei Power to X bleibt wohl am Ende nix mehr übrig wenn man die Rückverstromung einrechnet.
Power to X: W 30%
Power to X wenn man das CO2 aus der Luft holen muß: W 20%
Rückverstromung mit einem Gas-Dampf-Kraftwerk W 60%
Gesamtwirkungsgrad: 3 * 6 = 18 also GW 18 % bzw. 2 * 6 = 12 also GW 12%.
Ein Druckluftspeicher hat wenigstens W 35%
PTH bietet einen Wirkungsgrad von bis zu 50% abzüglich dem Verlust bei der Speicherung.
Bezüglich Wechselstrom -> H2 -> Wechselstrom höre ich immer nur 20/25% Wirkungsgrad!
Koppelt man die Elektrolyse mit z.B. einer Wärmepumpe in dem man die Abwärme des Elektrolyseur als Thermischen Speicher nutz könnte man bis zu dem Endverbraucher auf bis zu 70% gelangen.
In deinem Beispiel wären dass 70% Effizient bei der Elektrolyse * 70% von H2 in el. Energie nach dem aktuelle Stand entspricht dass einem 50 prozentigen Wirkungsgrad.
Die Zahlen die du meinst könnten aus der Mobilität kommen da die Konsumentenorientiere Speicherung nicht effizient sein kann. (geringe Molekülgröße)
Super! Gerne öfter mit Prof. Ganteför!
14:25 😺 stimmt !
HBS Als du das Wort oder beziehungsweise den Satz gesagt hast.Der was ganz ehrliches macht. Wurde es mir leicht übel beziehungsweise ein Schauer lief mir über meinen Körper gegangen was hast du damit gemeint? Ich habe so eine Ahnung.
Es geht um das Picea von HPS aus Berlin. Wasserstoffspeicherung für Eigenheimbesitzer die sehr viel Geld haben.
@@Egon.Spengler_1984 Das würde mich interessieren was nicht in Ordnung war?
@@mattze3756 Bitte? Verstehe Deine Frage nicht...
@@Egon.Spengler_1984 es hat sich im Video so angehört als ob du mit dem Produkt nicht so zufrieden bist oder ist es nur der hohe Preis?
Die E Mobilität kann dazu genutzt werden, dass die Autobatterien nachts den Strom für das Haus liefern. Der Honda e zB kann das bereits mit einer entsprechenden Ladestation. Wäre cool wenn Du mal darüber ein Video machen könntest. Habe das vor wenigen Wochen bei der Firma Sun2Wheel aus der Schweiz gesehen. Scheinbar ist die notwendige Norm zurzeit in Prüfung und dann werden wohl andere Autohersteller auf den Zug aufspringen, hoffe ich. Für mich als EFH Besitzer mit PV Anlage ist das sehr spannend. Ansonsten sehe ich die Pumpspeicherkraftwerke als klaren Favoriten. Nicht umsonst wird das bei uns seit Ewigkeiten so gemacht.
Das ist ja gut und schön den Fahrzeug Akku für das Hauszu verwenden, aber was bringt es mir wenn dann morgens der Akku zu leer ist das ich damit nicht mehr in die Arbeit fahren kann?
@@nkkkbjhg3799 kommt auf die Grösse des Akkus und auf deine Pendlerstrecke an. ZB bei meinem E Golf mit nur 35kwh könnte ich so die Hälfte fürs Haus nutzen. Ein Akku mit 17 kwh kostet sonst ein Vermögen. Und wenn man bedenkt, dass die heutigen Auto Akkus viel grösser sind...
@@nkkkbjhg3799 ..in der praxis sähe das so aus, dass man per SW zB 40% seines der Speicherkapazität des Autos dem Netz (d.h. lokales Netz oder auch Cloudnetz) zur Verfügung steht. D.h. 60% bleiben dann immer übrig. Mit denen kann man dann am nächsten Tag fahren. 40% hier natürlich nur ein Beispiel, dass man je nach Bedarf einstellt.
Dein Haus ist nicht das Problem, das Problem sind Industriebetriebe, wenn die kein Gas mehr nutzen sollen.
Danke für das spannende Video
Tolle Idee diese Techniken leicht verständlich zu beleuchten! Danke dafür und weiter so!
Sehr interessantes Video mit doch einigen Hindernissen
Aber wir sehen wenn wir wollen gibt es Möglichkeiten
Sehr schöner Überblick auf die aktuelle Lage... 👍Aus meiner Sicht sollten wir die Forschung im Bereich der Kernfusion massiv verstärken...
Hallo DieserDad, könntest du mal Herrn Ganteför über Latentspeicher ausfragen? :) gibt doch diese Knick Kissen die Wärme erzeugen und wenn man die erhitzt werden sie wieder flüssig :)
Tolles Video, vielen Dank! 🔋🔋🔋🔋🔋⚡️
Mach doch mal ein Interview mit Eduard Heindl über seine Idee eines Lageenergiespeicher im Terawatt Bereich. Wäre mega interessant.
Auch dieses Video sehr aufschlussreich.
Leider aber nicht die Lösung für unser Speicherproblem.
Es gibt thermische Speicher in Aquiveren, die speichern Wärme in GWh bereich. Wir müssen einfach akzeptieren, dass Saisonale Strom Speicher teuer sind. Anstatt Strom im Winter mit der Wärmepumpe zu verheizen, würde man gescheiter Wärme speichern.
Tolles Video!!!
Schwungradspeicher sind auch ein sehr interessanter Ansatz, darüber gibt es bereits Videos wo sie in Parkhäusern zur Speicherung von Strom für Elektroautos eingesetzt werden bzw. Lastspitzen abfangen sollen (Wirkungsgrad soll 90-95% liegen)
Typisches Einsatzgebiet ist die Absicherung elektrischer Großverbraucher wie Rechenzentren oder Medizintechnik. In der Heiztechnik sind sie außerdem als Spannungsangleicher für Windräder auch als Notstromaggregate für größere Versorgungsnetze geeignet.
Bei Ladesäulen sind sie dort sinnvoll, wo auch eine gewisse Auslastung ist. Das Problem ist, dass dieser Speicher eine Selbstenladung durch die Mechanik des Schwungrades hat. Bei hoher Auslastung sind diese Leerlaufphase kurz, in denen die Energie verloren geht. Wenn über Tage die Säule nicht genutzt wird, geht zuviel Energie verloren.
Bei Rechenzentren nimmt man diese Verluste in Kauf, um die Anlaufzeiten von Dieselgeneratoren zu überbrücken und weil Ausfälle extrem teuer sind.
Schönes und interessantes Video wie immer
Beton
Um möglichst wenig Energie speichern zu müssen sollte man auch das Thema Energieeffizienz nicht aus dem Blick verlieren. Wir suchen gerade ein Haus/Wohnung und sind überrascht wie viele Immobilien man doch noch mit einfach verglasten Fenstern findet, geschweige den das man welche mit PV Anlagen findet.
Das ist richtig und wichtig. Ich bin der Meinung PV muss verpflichtebd werden, spätestens dann sehen die Neuhausbesitzer auch über eine WP nach. Einfachverglaste Fenster geht überhaupt nicht mehr und sollte ebenfalls schnellstmöglich nicht mehr zulässig sein.
@@matthiash.4976
PV soll verpflichtend werden. Das klingt nach linksgrüner Ökodiktatur. Aber was ist denn wenn das Haus nahe an einem Berg steht oder hohe Bäume darum das Dach verschatten? Gilt die Pflicht dann immer noch, oder wer entscheidet das denn dass es dann keine Pflicht mehr ist? Hier würde nur wieder eine neue Bürokratie aufgebaut, von der wir schon zu viel haben. Demokratie ist freie Entscheidung. Zwang ist Diktatur.
@@herbertsax7169 Diktatur ist immer ein tolles Wort.
@@matthiash.4976
Was ist denn dann mit den Häusern die unter Denkmalschutz stehen? Oder sogar komplette Städte wie Rothenburg, Wernigerode, Goslar oder Quedlinburg? Solle die ihre Butzenscheiben in den Fenstern auch austauschen und ihre Dächer mit PV zupflastern? Auch hier wer soll das denn entscheiden? Die Schergen der grünem Khmer?
@@herbertsax7169 Denkmalschutz bei privaten Neubauten? Denkmalschutz auf neuen öffentlichen Neubauten?
Zum Thema Verschattung (Bäume, Berge...) Meine Idee : was würden Sie davon halten, dass es einen Zuschuss von ca 700-800€ für jedes kWp auf den Dach gäbe? Dafür wird die Einspeisevergütung abgeschafft und einzige Verpflichtung wäre, dass min. 40% eingespeist werden müssen. Ihre Meinung dazu bezüglich ihrer Bürokratieangst würde ich ebenfalls gerne lesen?
Tolles Video und Respekt für den Professor, vielleicht könntet ihr mal das für die Allgemeinheit ideale Heizungssystem (Wärmepumpe vs Brennstoffzellen-BHKW) besprechen. Wie viele andere auch stehe ich vor dieser Entscheidung, PV, E-Mobilität und Brauchwasserwärmepumpe sind für mich gesetzt, aber bei der Heizung eben nicht.
Heizung nur noch mit Wärmepumpe mit Flächenkollektor.
@@i.r.gendwer geht nicht; Grundstück zu klein:(
@@klausruppert4957 Tiefenbohrung oder Ringgrabenkollektor? Eisspeicher?