Probleme bei der Energiewende 1
Beim Lesen des Blogs „Energiewende“ ist mir folgende Frage gekommen: „Warum müssen die Probleme immer größer gemacht werden, als sie sowieso schon sind“. Das geht nicht gegen die Betrachtung des gesamten zu ersetzenden Energiebedarfs statt des zu ersetzenden Strombedarfs durch Bernd, sondern gegen die bisher allgemein vorherrschende Ideologie des Alternativlosen. Ich habe deshalb mal aufgeschrieben, was ich denke wo es Probleme in der Betrachtungsweise gibt.
Wende ist eine 180 Grad Drehung. Schon allein der Begriff sagt aus, dass alles anders werden soll. Statt also jetzt praktikable schrittweise Lösungen für einen besseren Umgang mit der Energie und unserem Planeten zu suchen muss alles anders werden. Anders heißt für mich nicht unbedingt besser.
Wir haben in Deutschland ein System der Energieversorgung, das auf der Bereitstellung der Leistungen wie Strom- Gas- und Ölversorgung durch einige wenige Großkonzerne basiert. Diese betreiben einen Kraftwerkspark, Raffinerien, Speicher und Verteilungsnetze. Wir haben ein Transportwesen, welches im wesentlichen auf privaten Dienstleistern (Speditionen) bzw. privaten Nutzern (PKW Besitzer) privaten Energielieferanten (Tankstellen) und öffentlichen Transportwegen besteht. Diese Systeme sind seit vielen Jahren gewachsen, optimiert worden und funktionieren erst einmal.
Die Forderung die gesamte Energieversorgung (Strom, Wärme und Prozesswärme) durch regenerative Energie zu erbringen, macht die Probleme größer als sie sind und erschwert die Lösung. Auch die Forderung die Transportleistung nur noch durch e-Mobile zu erbringen erschwert deshalb die Lösung.
Ich habe in der Vergangenheit schon oft festgestellt, dass diese Taktik benutzt wurde um überhaupt nichts verändern zu müssen. Das war bei dem Projekt GROWIAN der Fall, bei den Elektrobussen mit ihren schweren Anhängern für die Batterien wie jetzt bei den Forderungen zum Netzausbau und dem Umstieg auf e-Autos. Im folgenden werde ich versuchen diese gewollten Übertreibungen aufzuzeigen, und praktikable Teillösungen darzustellen.
Stromerzeugung
Bei der Stromerzeugung wird das Argument vorgebracht, dass die Sonne nachts nicht scheint, der Wind unregelmäßig ist und manchmal gar nicht weht. Das ist lange bekannt. Daraus wird jetzt allerdings die Forderung nach großflächigem Ausbau von Speichermedien abgeleitet. Zum Teil wird sogar die Forderung erhoben dass der im Sommer erzeugte Strom bis in den Winter gespeichert werden soll. Das ist natürlich Quatsch.
Stromverbrauch im Vergleich zum Angebot
Betrachtet man den Stromverbrauch im Tagesverlauf, dann ist er sehr unregelmäßig. Er hat einen Spitzenwert am Tag. Genauso ist es mit dem Verbrauch im Jahresverlauf. Hier liegt das Maximum im Winterhalbjahr. Es wurde in der Vergangenheit darauf geachtet, diese Stromnachfrage auszugleichen. Dazu wurden Nachtspeicherheizungen, spezielle Stromtarife für Großabnehmer eingeführt. Die Wartung von Großkraftwerken wurde im Sommer vorgenommen. Das führt natürlich dazu, dass es jetzt eine sogenannte Grundlast in der Nacht gibt, die höher ist als ohne diese ausgleichenden Maßnahmen.
Betrachtet man das Zusammenfallen von hohen Verbrauchswerten mit dem Energieangebot aus den Solar- und Windkraftwerken, stellt man eine gute Übereinstimmung fest. Beim Energieangebot an Solarenergie gibt es eine gute Übereinstimmung mit der Nachfrage am Tag. Beim Energieangebot an Windenergie gibt es eine Übereinstimmung mit der Nachfrage im Jahresverlauf. Das eröffnet gute Möglichkeiten einen großen Teil der Versorgung (nicht alles) mit Strom aus diesen Energieangeboten durchzuführen. Damit ist die Forderung nach Saisonspeichern überflüssig. Wenn man nun nicht nur an wenigen optimalen Standorten produziert, reduziert sich die Abhängigkeit vom Wetter noch mehr. Das Problem wird also eher kleiner.
Versorgung bei Unterangebot
Bei unzureichendem Angebot an Solar- und Windenergie (Flaute bei Dunkelheit) muß der gesamte Stromverbrauch aus ständig abrufbaren Kraftwerken gedeckt werden. Dieser Fall ist sehr selten, wird aber zum großen Problem, wenn die m.E. unnötige Zusatzforderung gemacht wird, dass es sich um eine Speicherung von regenerativer Energie handeln müsse. Auch wird das Problem vergrößert, wenn noch ein Stromverbrauch nach der größten in der Vergangenheit gegebener Last vorausgesetzt wird.
Genauso wie schon früher durch Abnahmevereinbarungen eine Laststeuerung vorgenommen wurde kann das zur Reduktion einer nötigen Ersatzstromerzeugung auch jetzt wieder geschehen. Also z.B in Zeiten von Unterangebot höhere Preise, bei Überangebot niedrigere Preise. Was aber durch die Zusatzforderung der Speicherung von regenerativ erzeugter Energie verhindert wird ist, ist die Erkenntnis, dass es eine Energieversorgung und Speicherung für große Perioden schon lange in Form von Erdgas- und Erdölspeichern gibt. Auch sind viele der nötigen Ersatzstromerzeuger schon vorhanden.
Bei Engpässen in der Stromproduktion wurden auch bisher schon Kraftwerke zu- oder abgeschaltet. Die meisten der bisher verwendeten Kraftwerke sind schlecht regelbar und haben wegen des hohen Anschaffungspreises und wegen des ständig nötigen Betriebspersonals hohe Fixkosten. Wenn man Kraftwerke nur zur schnellen Überbrückung von kurzen Perioden (1-2 Wochen/Jahr) braucht, dann kommt es auf die Anschaffungskosten (Kapitalkosten) und Kosten für das Betriebspersonal an, weil bei kurzer Betriebszeit diese Kosten voll auf die Produktionskosten durchschlagen. Dies ergibt einen unwirtschaftlichen Betrieb.
Bei Verwendung von ferngesteuerten automatischen Gasturbinen-kraftwerken könnten zeitliche Schwankungen sehr schnell auch längerfristig ausgeglichen werden. Gasturbinenkraftwerke sind vergleichsweise billig in der Anschaffung, gut regelbar, aber teuer im Brennstoffverbrauch. Bei kleineren GT-Kraftwerken ist auch eine Nutzung der Abwärme für die Raumheizung oder für Prozeßwärme leichter möglich. Dazu komme ich im Teil 3. Das zeigt, dass es weniger ein technisches Problem ist, als der fehlende Wille zu Veränderungen.
Stromtransport
Kommen wir zum Problem des Stromtransports. Dies entsteht durch die m.E. überflüssige Forderung, dass die Wind- und Solarkraftwerke sich jeweils exclusiv konzentriert in den optimalen Gebieten befinden, sich aber die Großverbraucher irgendwo in Deutschland verstreut befinden. Es gibt auch im ganzen Land gute Standorte für Stromerzeugung aus regenerativen Quellen und eine Verteilung der Kraftwerke verringert die Gefahr eines gleichzeitigen Ausfalls. Auch bisher haben sich Großverbraucher an Standorten angesiedelt, an denen sie günstige Strompreise angeboten bekamen. Sie sitzen nicht umsonst in der Nähe von bestehenden Kraftwerken.
Die Strombörse fördert den Einkauf von irgendwo erzeugtem Strom ohne den gesamten Energiebedarf des Unternehmens zu berücksichtigen oder zu optimieren. Die Befreiung energieintensiver Unternehmen von EEG-Abgabe und Netzentgelten behindert auch die sinnvolle Umsiedlung dieser Unternehmen an energiereiche Standorte oder die Optimierung des Energieeinsatzes. All das verstärkt den Zwang zum Neubau von Leitungen, die dann wieder die Allgemeinheit bezahlen soll.
Zusammenfassend braucht man nicht auf neue Technologien und Großprojekte zu warten, sondern Deutschland könnte Schritt für Schritt auf den Weg in eine die Umwelt schonendere Stromerzeugung gehen. Das heißt aber nicht, dass man jetzt munter neue Stromverbraucher hinzufügen kann wie Stromwärme oder Elektromobile. Es heißt auch nicht, dass es kurzfristig billig ist.
Hallo Martin, du hast recht, das es im Winter mehr wind gibt als im Sommer, und dass der Solarstrom am ehesten zur Mittagszeit eingespeist wird, beides hilft die Netze zu entlasten. Das Funktioniert auch zu 95% aller Fälle. Das Problem sind die lezten 5 % wenn im Norden Sturm ist und somit kein Wind eispeist und gerade kein Solar einspeist.
Das zu diesem Zeitpunkt trotzdem eine bestimmte Strommenge benötigt wird hast du erkannt und schlägst kleine dezentrale Gasturbinen vor. Das ist aber aus heutiger Sicht nicht bezahlbar.
Gasturbinen und am besten noch Kraftwärmegekoppelte Kraftwerke sind mit die Komplexesten Kraftwerke. Die hohen Wirkungsgrade der Großen Kraftwerke werden durch verschiedene Maßnahmen erreicht die in Kleinkraftwerken nicht genau so umzusetzen sind.
Ich habe beruflich mehrere BHKW in betrieb gesetzt.
Die Kraftwerke funktionieren aber anders als die Enthusiasten denken.
Die Kleinkraftwerke (mein Größtes hatte 35MW) liefern Primär Wärmeenergie zum Heizen, als Prozesswärme für die Industrie. Das Kraftwerk wird also immer Wärmegeführt betrieben, das heißt die Leistung des Kraftwerks wird nach dem Wärmebedarf des Betreibers geregelt. Ist z.B. das Kraftwer auf 20% Geregelt, weil es Wochenende ist und wenig Prozesswärme benötigt wird, kann man das Kraftwerk nicht einfach hochdrehen wenn das Netzt strom Braucht, da die Abwärme nirgends hin kann. Alle BHKWs die ich kenne können vom Netzbetreiber nur drosselnd gesteuert werden.Ist das Netz mittags mit zu viel Solarstrom überlastet, dann kann der Netzbetreiber die Stromproduktion drosseln oder Stoppen lassen, auch wenn der Kraftwerksbetreiber das nicht will.
Bei der Transportproblematik des Stroms wird meiner Meinung ein wichtiger Aspekt vergessen:
Für Wechselstrom gibt es ein Europaweites Netz, das in der Lage ist von Nord nach Süd oder auch umgekehrt beliebig
einen Lastenausgleich zu machen. Das gilt auch für den „Energiemangel“ der durch das Abschalten von Atomkraftwerken
auftreten könnte.
Solarkraftwerke und Windkraftwerke erzeugen aber Gleichstrom, der erst umgeformt werden muß, um ins Netz eingespeist
werden zu können.
Denn das Gleichstromnetz ist mehr als lückenhaft, und entsprechende Wandler gibt es auch nur wenige und eventuell
an den falschen Standorten!
Wenn die Wandlung kraftwerksnah erfolgt, am Mast, bzw. am Sammler der Solarzellen dann braucht man erst einen
Transformator und eine Leitung zum nächsten Schaltwerk. Und da hapert es auch noch ziemlich!
Denke ich,
Ralf mit Z
@Kay
Ich habe extra als ein Problem aufgezahlt, dass die Kraftwerke exclusiv in optimalen Gebieten (z.B. Küstennähe) betrieben werden. Wenn die Kraftwerke über Deutschland verteilt aufgebaut würden (was ja auch geschieht) denn werden z.B. die Kraftwerke im einen Gebiet wegen Orkan abgeschaltet, oder sie liefern nichts wegen Windstille, aber in anderen Gebieten laufen sie weiter, weil sie gerade Starkwind haben. Dasselbe ist bei der Solarenergie. Die eine Region hat eine dichte Wolkendecke, und die andere eventuell den schönsten Sonnenschein.
Bei den Gasturbinenkraftwerken gibt es die verschiedensten Varianten. Das reicht vom einfachen Notstromaggregat, über die von Dir beschriebenen Blockheizkraftwerken bis zu den wesentlich komplizierteren Gas und Dampfkraftwerken GuD. Blockheizkraftwerke können grundsätzlich Wärme oder Stromgeführt betrieben werden. Meist werden sie Wärmegeführt betrieben, weil der Betreiber ja im Normalfall Strom zukaufen kann, und er durch diese Betriebsweise den wirtschaftlichsten Betrieb hat. Die andere Fahrweise ist genauso gut möglich, nur muß man dann die überschüssige Wärme über einen Kühler loswerden. Aber selbst dann ist das effektiver als bei den Großkraftwerken, bei denen eine Wärmenutzung überhaupt nicht vorgesehen ist.
Du has Recht, dass die Blockheizkraftwerke aufgrund der Komplexität eher etwas für Wohnungsbaugesellschaften, Stadtwerke und Industriebetriebe sind, die sich neben Strom und Wärme auch die Reservefähigkeit bezahlen lassen können.
Kapitalistenlösung
Was würde passieren wenn man den Strompreis einfach streng nach Angebot und Nachfrage regelt. Smartmeter für alle mit direkter Anzeige auf dem Smartfon.
Im Sommer bei Weststurm gibts einen cent pro Kilowatstunde raus. Im Winter bei dickem Schnefall und Windstille kostet die Kilowattstunde 15 Euro.
Die Strombörse in Leipzig scheint ja wirklich nicht besonders Kapitalistisch so zu funktionieren. Da sind die mit den Gaskraftwerken die die draufzahlen, weil si nicht den Preis bekommen den sie brauchen.
@Harald
Reden wir mal nicht über privatwirschaftlich und öffentlich. ich denke, dass Leistungen die zur Daseinsvorsorge gehören wie Strom und Wasser gemeinschaftlich geregelt werden sollten und auch einer öffentlichen Kontrolle unterliegen müssen. Strom- und Wasserversorgung müssen langfristig organisiert werden und benötigen deshalb eine gute Planung (Planwirtschaft). Auch die Energiewende oder der Atomausstieg sind aufgrund des Plans die Atomenergie nicht mehr zu nutzen, und die Umweltbelastung zu senken zu stande gekommen.
Jetzt zum Thema Angebot und Nachfrage. Auch bisher gibt es wie dargestellt Sondertarife für Schwachlastzeiten. Mit Smartmetern kann man sicherlich die Verteilung des Strombezugs feiner erfassen, aber das hilft den Haushalten überhaupt nichts wenn nicht gleichzeitig die Möglichkeit besteht abhängig davon den Strombezug einzuschränken oder auszuweiten. Anders sieht das in der Industrie aus, wo bereits jetzt auf ein geringes Abnahmemaximum hin optimiert wird. Hier könnte auf ein Abnahmemaximum bei hohem Stomangebot und ein Minimum bei geringem Stromangebot hin optimiert werden. Dazu wäre allerdings auch eine Vorschau praktisch, und die liefern Smartmeter bislang noch nicht.
Nun zur Strombörse
Die agiert zwar „kapitalistisch“ aber für die sparsame Stromnutzung nicht unbedingt effektiv, und sie eröffnet Tür und Tor für preistreiberische Spekulationen.
Wenn man den Großabnehmern die Möglichkeit einräumt sich den Strom irgendwo (auch im Ausland) zu besorgen, dann verringert das die Planungssicherheit für Kraftwerksneubauten und Leitungsnetze. Auf der anderen Seite haben die großen Stromkonzerne die einfache Möglichkeit ihr Angebot durch Produktion in uralten abgeschriebenen Kraftwerken so zu optimieren, dass eben die Gaskraftwerke, auch wenn sie für den Umstieg auf regenerative Stromerzeugung wichtig wären, unwirtschaftlich werden.
@Ralf mit Z
ich denke mal da ist was durcheinandergeraten.
Bis auf die kleinsten Solar- bzw. Windkraftwerke (Insellösung für Boote oder Campingwagen) speisen alle diese Kraftwerke ihren Strom in das Wechselstromnetz ein. Das geht entweder direkt (bei Windkraftwerke) oder über einen Wechselrichter. Je nach Anlagengröße speisen sie ins Niederspannungs- oder Mittelspannungsnetz ein.
Was Du wahrscheinlich meinst ist die Übertragung per Hochspannungs-Gleichstrom HGÜ. Die ist von den Verlusten aufgrund höherer Spannung etwas günstiger, stellt aber eine Punkt zu Punkt Verbindung dar, mit entsprechenden Stromrichtern an beiden Enden. Bisher gibt es das meines Wissens nur als Koppelstelle wenn die Frequenz zweier Wechselstromnetze voneinander abweicht. Also als Verbindung zwischen 50Hz und 60Hz Stromnetzen oder als Verbindung zum Bahnnetz mit 16Hz. Jetzt im Rahmen der Energiewende sollen Gleichstromleitungen über lange Strecken von Nord nach Süd gebaut werden.
Aber ist der geplante Ausbau überhaupt nötig, oder wollen die Netzbetreiber – mit der Argumentation eines Neubaus wegen der Energiewende – die Investitionen von der Allgemeinheit nochmal separat bezahlt bekommen, die sonst als Erhaltungsinvestition aus den normalen Gewinnen erwirtschaftet werden müssten. Wie Du schon geschrieben hast besteht schon ein 380kV Stromnetz, welches auch den Ausfall oder die Abschaltung von AKWs ausgleichen kann.
Hallo Martin,
ich Wohne direkt an einer Hochspannungsleitung die vor einigen Jahren von 220kV auf 380kV angehoben wurde. Diese Leitung ist schon wieder an der Belastungsgrenze angekommen.
Bereits jetzt gehen viele WPs z.B im Hunsrück oder in den dünnbesiedelten gebieten im Osten und vor allem an der Nordsee vom Netz sobald es mal mehr Wind gibt.
Wenn man also den Netzausbau weiterhin wegen jedem Häufchen Fledermauskacke verzögert welches die Gegner dort abgelegt haben, wird in Zukunft immer mehr Windstrom abgestellt werden und die Reservekraftwerke müssen weierhin am Netz bleiben und Co2 produzieren.
Das mit den Blockheitzkraftwerken hast du nicht ganz durchdacht.
Eine Wohnungsbaugesellschaft kann mit der zur Verfügungstellung von Regelenergie kein Geld Verdienen.
Der größte teil der Energie eines BHKW geht in die Wärme. Das ist ein Carnot-Kreisprozess und das ist ein Naturgesetzt.
Wenn du ein BHKW nach dem el. Bedarf hochregeln willst, dann muss der Überschuss Wärmeenergie irgedwo hin. Also muss deine Wohnugsbaugesellschaft entweder an einem fließenden Gewässer liegen und die Wasserrechte bekommen, was heutzutage so gut wie ausgeschlossen ist. Ein Kühlturm würde das Gewässer dabei entlasten, ist aber wegen der Konvektion nicht beliebig klein skalierbar.
Im ist eine elektrische Führung eines Blockheizkraftwerks theoretisch möglich, praktisch aber fas nirgends umsetzbar.
Die gleichen Leute die die HGÜ verhindern wollen, wollen auch auf keine Windräder schauen und werden auch gegen eine Gewässererwärmung eintreten.
Diese Woche habe ich mit der Zuschaltung von mehreren Windparks beschäftigt. der größere Teil der neuen Windräder verdient ausschließlich Geld damit still zu stehen.
Da in den Regionen die Netze bereits bei moderatem Wind überlastet sind, hätte man auf den NEtzanschluss der WPs verzichten können, da der Park so gut wie nie einspeist. Da man ja aber mit EEG sein Geld verdient, werden diese Parks aber in den nächsten Jahren weiter ausgebaut werden.
Der nicht produzierte Strom läuft aber trotzdem in die Statistik ein, da ja EEG Umlage fällig wird. Das ist vor allem für die Politik wichtig da dadurch auf dem Papier der Anteil der Erneuerbaren am Energiemix entsprechend höher ausgewiesen werden kann.
@ Martin:
Klugscheißmodus an:
Meines Wissens wird der Strom der großen Kraftwerke als Dreiphasen-Drehstrom mit 380kV bzw. neuerdings 400kV und 50Hz transportiert.
Der Bahnstrom ist einphasiger Wechselstrom mit 16 2/3, genauer 16,7 Hz und wird praktisch aus einer Phase des Drehstroms entnommen 50 Hz/3 = 16 2/3 Hz. Dann wird auf 15kV Bahnstrom herunter transformiert.
Klugscheißmodus aus.
Zu den Stromversorgunsnetzen, die HGÜ war eigentlich nicht in meinem Fokus, sondern die Stromführung Regenerative-Energiequelle bis zum Europäischen Wechselstromnetz. Wie Du bereits gesagt hat wird die Energie in Niedig- bis Mittelspanungsleitungen transportiert, aber der Übergang ins Euronetz ist das Problem: Die Unterwerke und Transformatoren
sind dafür nicht unbedingt ausgerüstet!
Denke ich…
Was Martin Mainka schreibt, ist richtig: Das Nieder- und Mittelspnanungsnetz arbeitet überall mit Wechselstrom und wird es auch weiterhin tun. Solaranlagen brauchen folglich einen Wechselrichter für die Einspeisung, diese Geräte haben aber einen Wirkungsgrad von ca. 95%, verlieren also nur einen kleinen Teil der erzeugten Energie.
Wechselstrom hat den riesigen Vorteil, dass sich die Spannung per Transformator auf einfache und bewährte Weise mit hoher Effizienz ändern lässt. Wechselstrom ist aber für den unterirdischen oder gar unterozeanischen Transport über größere Entfernungen ungeeignet, Stichwort: „Kapazitive Belastung“. Zudem provoziert Wechselstrom höhere ohmsche Verluste auf dem Kabel, weil die Maximalspannung ja immer nur einen Teil der Zeit anliegt.
Aus all den genannten Gründen ist jenseits von ca. 500 km Kabellänge die Hochspannungs-Übertragung per Gleichstrom (kurz: HGÜ) inzwischen die bessere Wahl. BISHER ging HGÜ nur als Punkt-zu-Punkt-Verbindung, weil es schlicht und einfach an funktionierenden Schaltern fehlte, mit denen man im Falle eines Fehlers (Kurzschluss etc.) ein Netzsegment von einem HGÜ-System unter Last trennen konnte. Man musste immer das gesamte HGÜ-System runterfahren, dann den Schalter ausschalten, dann wieder die Spannung hochfahren. Grund für die Probleme sind die hohen Spannungen (üblich sind 400 bis 800 kV) und Ströme (5 bis 10 kA). Im Falle eines Kurzschlusses steigen die Ströme ja meist noch weiter an, und genau in der Millisekunde, wo der Schalter öffnet, sorgt dann die Induktivität der Leitung für eine Spannungsspitze. Es entsteht somit am Schalter ein Lichtbogen. Bei Wechselstrom erlischt dieser Lichtbogen im nächsten Nulldurchgang, bei Gleichstrom fließt der Strom jedoch einfach weiter, denn einmal gezündet, hat der Lichtbogen nur noch einen geringen Widerstand!
Aber, wie gesagt, das Problem der HGÜ-Schalter ist inzwischen gelöst, und damit sind inzwischen auch echte HGÜ-Netze möglich geworden. Für die Energiewende sind m.E. anfangs transkontinentale HGÜ-Netze, also z.B. von Norwegen bis nach Spanien, und später sogar interkontinentale HGÜ-Netze, also z.B. von Europa bis nach Asien, Amerika und Afrika, unerlässlich. Die Übertragung von Strom über große Entfernungen mit HGÜ ist vielfach effizienter als dessen Speicherung.
@Ralf mit Z
Zitat: „Klugscheißmodus an: Der Bahnstrom ist einphasiger Wechselstrom mit 16 2/3, genauer 16,7 Hz und wird praktisch aus einer Phase des Drehstroms entnommen 50 Hz/3 = 16 2/3 Hz. Dann wird auf 15kV Bahnstrom herunter transformiert. Klugscheißmodus aus.“
Wenn man nur eine Phase des Wechselstromnetzes nimmt hat man immer noch 50 Hz. Wegen der anderen Frequenz gibt es eigene Kraftwerke, und separate Netze. Für den Bezug aus dem normalen Wechselstromnetz wurden rotierende Umformer betrieben (Motor-Generator Paare mit unterschiedlicher Polzahl). Heute geht das mit Halbleiterumformern mit einem Gleichstromzwischenkreis. Das ist das selbe Prinzip wie bei der HGU, nur ohne lange Leitungen.
Der Übergang ins Euronetz ist solange kein Problem, wie die Transformatoren und Nieder- Mittelspannungsleitungen die maximale Leistung aller Stromerzeuger (z.B. der WKA) vertragen. Da sich normalerweise auch immer Verbraucher im Netz befinden ist die zu übertragende Leistung immer kleiner. Das wird aber im Normalfall alles vom Netzbetreiber vor dem Anschluß überprüft.
Martin, Du hast Recht!
Man sollte sein Wissen prüfen, wenn man es vor ca. 40 Jahren aus einem Buch für Große Eisenbahn-Modelleisenbahn hat!
Mein Klugscheißmodus war halt Dünnpfiff.
Schöne Feiertage.
Ralf mit Z
@kay:
Zitat: „Das mit den Blockheitzkraftwerken hast du nicht ganz durchdacht.
Eine Wohnungsbaugesellschaft kann mit der zur Verfügungstellung von Regelenergie kein Geld Verdienen.
Der größte teil der Energie eines BHKW geht in die Wärme. Das ist ein Carnot-Kreisprozess und das ist ein Naturgesetzt.
Wenn du ein BHKW nach dem el. Bedarf hochregeln willst, dann muss der Überschuss Wärmeenergie irgedwo hin. Also muss deine Wohnugsbaugesellschaft entweder an einem fließenden Gewässer liegen und die Wasserrechte bekommen, was heutzutage so gut wie ausgeschlossen ist. Ein Kühlturm würde das Gewässer dabei entlasten, ist aber wegen der Konvektion nicht beliebig klein skalierbar.“
Blockheizkraftwerke leben wirtschaftlich davon, dass neben Wärme (die man billiger in einem Ofen erzeugen könnte) auch Strom erzeugt wird. Oder anders betrachtet, dass bei einer gewünschten Stromerzeugung nebenbei noch nutzbare Wärme bereitgestellt werden kann. Die teueren Anlagen rechnen sich also nur, wenn Zusatzeinnahmen generiert werden. Entweder neben den Einnahmen aus Stromerzeugung noch Wärme, oder wie von mir geplant eine Gebühr für die Bereitstellung von Regelenergie.
Mir ist der Anfall von Wärme bei der Elektrizitätserzeugung aus fossilen Brennstoffen in BHKW wohl bekannt, die Abführ allerdings ist als Problem nicht größer als bei LKWs. Betrachten wir die baulichen Maßnahmen. Als erstes würde die Nutzung der heißen Abgase abgeschaltet werden, und dann müssten Kühler (nicht unbedingt Kühltürme) die Motoren kühlen. Also alles lösbar. Die Frage reduziert sich also darauf wie hoch die Kosten einer Umschaltvorrichtung für die Abgase, und einen Lamellenkühler mit Gebläse sind. Außerdem die Frage was der Wegfall der Abwärmenutzung betriebswirtschaftlich kostet. Das sind die Mehrkosten, die durch die Einnahmen aus der Bereitstellung und dem Verkauf von Regelenergie gedeckt werden müssen.
Wir beachten dabei immer die Zielsetzung eine Reserve für den Zustand Flaute mit gleichzeitiger Dunkelheit zu haben.
Es gibt kein BHKW das so funktioniert wie beschrieben.
Man kann die Abwärme eines BHKW nicht einfach in einen Schornstein ableiten. Die Anfallenden Wärmemengen müssten aktiev gekühlt werden. Die Nötigen Lüfter würden wieder einen nennenswerten Teil der el. Energie aufbrauche. Der Gesamtwirkungsgrad ist dann eine Katastrophe.
Wenn auf den Netzausbau verzichtet wird, dann müsste der Strom im Süden auch dort erzeugt werden, auch in Notfall. Im Süden sind aber überwiegend Schwachwindgebiete, und die wenigen guten Standorte können kaum weiter ausgebaut werden, weil die Bevölkerung hier dagegen ist und die Politik z.B. in Bayern die Regeln verschärft hat.
Auf die Frage wo der Strom vor allem in Kritischen Situationen herkommen soll wird hier wie auch in Ökokreisen ständig mit ablenkenden Rauchbomen geantwortet.
Elektrotechnik ist eine Naturwissenschaft die sich an Naturgesetze hält, und wird von den ökologisch angehauchten Menschen oft nicht verstanden, da sie eher dem spektrum der Geisteswissenschaften entstammen.
Bei den Geisteswissenschaften ist immer das richtig was die Mehrheit der Menschen zu aktuellen Zeitpunkt denkt. Durch diskutieren, überzeugen, missionieren kann man somit das verändern was aktuell richtig ist.
Die geisteshaltung des linksökologischen Teil der Bevölkerung versucht an das technische Problem der Energiewende mit ihren philosophischen Taktiken heran zu gehen.
Selbst wenn sie die gesammte Bevölkerung überreden das es fünktionieren würde wenn wir nur mehr Windräder Bauen und die Netze bald unnötig sind, da ja alles regional erzeugt wird, dann wird es trotzdem nicht funktionieren, weil sich technik halt nicht überreden lässt.
@Kai
Doch, gibt es.
Hab ich jahrelang hier so neben dem Gewächshaus stehen gehabt. Gab einen Gesamtwirkungsgrad von über 75% (elekt. themisch, Brennstoff: erst Palmöl, dann Bio-Erdgas). War dabei elektrisch geführt, lief also > 8000 Std im Jahr. Damals war ein Gesamtwirkungsgrad von min 60% gefordert. Wenn die Wärme gebraucht wurde (Speichertank mit 100 m³ Wasser und T Delta 40° zum puffern zusätzlich) war somit der Wirkungsgrad bei ca. 90% (knapp 10% unvermeidliche Verluste), wenn die Wärme nicht gebraucht wurde, wurde sie durch einen ca 3 m² großen Lamellenkühler „entsorgt“ und der Wirkungsgrad lag dann bei den rein elektrischen knapp 40%.
Dann wurden die Gesetze geändert, die BHKWs in diesem Bereich (hier elektrisch 320 kVA) durften nur noch wärmegeführt betrieben werden. Inzwischen ist es weg, da es für mich (Wärmecontracting-Modell) unwirtschaftlich war, den Vertrag zu verlängern.
Ob das in einer Ökologische Gesamtbetrachtung sinnvoll war? Glaub‘ nicht, aber konnte ich mir nicht leisten, waren meine Kunden nicht bereit über einem zu den Mitbewerbern höheren Preis zu sponsern.
Kann mich da an die Kritik „geisteswissenschaftliche Gestalter“ von Martin anschließen.
Mal wie ich den Tenor verstanden habe:
Biomasse-Kraftwerk mit ’nur‘ 75% Wirkungsgrad = Pfui das könnte ja theoretisch besser gehen.
vers.
Fossiles Kraftwerk mit bestenfalls 50% Gesamtwirkungsgrad = Naja, die stehen da, da kann man nichts machen aber bloß kein alt gegen neu, auch wenn dessen Wirkungsgrad um 10% besser wäre, wo kämen wir denn da hin!
Der andere Bernd
@kay:
Du hast ganz recht. Der Strom muss egal ob mit oder ohne Netzausbau in Notfällen konventionell erzeugt werden können. Das meinte ich in meinem Blog ja auch mit Probleme größer machen als sie sind. Statt auf neue Speichertechnologie und einen übermäßigen Netzausbau zu warten ist der sinnvollste Weg diese Mangelsituationen durch Stromerzeugung aus fossilen Brennstoffen zu lösen
Ich bin auch nicht grundsätzlich gegen einen Netzausbau meinetwegen mit HGÜ.
Ich denke nur, dass:
1. die Kosten normale Investitionskosten der Netzbetreiber sind, da die ja auch die nächsten 30 Jahre aus diesen Leitungen Einnahmen generieren. Wenn jetzt also alte abgeschriebene Leitungen gegen neue ausgetauscht werden, dann sind die Kosten von den Netzbetreibern zu tragen, und da die HGÜ ja ökonomischer sein soll müsste es sich ohne höhere Netzentgelte rechnen.
2. Es wurden gewollt energieintensive Unternehmen in den Süden Deutschlands gezogen und dort neben AKWs angesiedelt. Warum sollten sie dort bleiben, und sich ohne finanzieller Beteiligung an den Netzkosten an der Strombörse die Rosinen an günstigen Stromangeboten picken dürfen? Wirtschaftswissenschaftlich wird immer so gerne der komparative Vorteil bemüht. Warum soll das bei der Energie nicht auch so gelten. Aluminium- und Magnesiumwerke meinetwegen gerne in sonnenreiche Länder in Nordafrika statt HGÜ von dort nach Europa.
3. Ich halte gar nichts davon, dass im Süden neue hochmoderne GuD Kraftwerke stillgelegt werden, weil ja über die Hochspannungsleitungen Braunkohlestrom aus bereits abgeschriebenen Kraftwerken zu Dumpingkonditionen angeboten wird.
Die Passage über Elektrotechnik als Naturwissenschaft ist beim bisherigen Verlauf des Blogs nicht nötig. Beim Autor ist durch Studium und Beruf genug elektrotechnisches Fachwissen vorhanden. Da aber die Energieversorgung von vielen politischen und betriebswirtschaftlichen Rahmenbedingungen abhängt, gibt es halt nicht nur eine Lösung, sondern abhängig von den willkürlichen Vorgaben verschiedene.
Bernies Beispiel zeigt sehr schön die Abhängigkeit von politischen Vorgaben
Ups, die Kritik an den geisteswissenschaftlich geprägten Grünen kam ja doch von Kay. Also sind wir garnicht auf so unterschiedlichen Wegen. Und die Lüftermotoren der Lamellen kühler hatten eine (steuerbare) Leistung von 3 KW, machen den Wirkungsgrad eines BHKW also nicht komplett kaputt.
Anmerkung an Bernd: Gibt das Blog-Progtamm her, das neue Kommentare am Anfang der Liste geschrieben werden? Dann muss man nicht solange scrollen um in den Kommentar reinzuschauen, den man gerade kommentieren will.
Weihnachtsgrüsse!
Der andere Bernd