Wie und wieviel Energie speichern ?

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Karl Napp
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitragvon Karl Napp » Mo 12. Dez 2016, 20:38

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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immernoch_ratlos
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitragvon immernoch_ratlos » Di 13. Dez 2016, 13:37

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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Teeernte
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitragvon Teeernte » Fr 16. Dez 2016, 22:20

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 ??
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitragvon Teeernte » Fr 16. Dez 2016, 22:48

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 ?

Beitragvon immernoch_ratlos » Sa 17. Dez 2016, 14:38

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 ?

Beitragvon H2O » Sa 17. Dez 2016, 17:27

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 ?

Beitragvon immernoch_ratlos » So 18. Dez 2016, 14:52

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 ?

Beitragvon immernoch_ratlos » So 18. Dez 2016, 15:11

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 ?

Beitragvon SpukhafteFernwirkung » So 18. Dez 2016, 21:12

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 ?

Beitragvon immernoch_ratlos » Mo 19. Dez 2016, 15:30

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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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitragvon Aldemarin » Mo 16. Jan 2017, 18:45

Wäre eigentlich heutzutage ein supraleitender Energiespeicher für Windstom technisch und wirtschaftlich realisierbar?
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitragvon immernoch_ratlos » Do 19. Jan 2017, 10:50

Supraleitender Energiespeicher ? War mir neu :? - was nichts zu bedeuten hat ...

Spulen - SMES Eine weitere "Nische" die besonders für schnelle Netzausgleichsmaßnahmen geeignet sein dürfte. Kühlung und Anlagenkosten scheinen die Anwendung deutlich einzugrenzen.
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitragvon Teeernte » Do 11. Mai 2017, 08:21

Bei Solar geht es voran....

Solarworld kündigt Insolvenz an
http://www.stern.de/panorama/weltgesche ... 46634.html
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitragvon Senexx » Do 11. Mai 2017, 10:45

Wieviel Subventionen haben die eigentlich erhalten?
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitragvon Quatschki » Do 11. Mai 2017, 11:37

watisdatdenn? hat geschrieben:(21 May 2016, 02:36)

Lithium ist zu 0,006% in der erdkruste.. Das sollte reichen.

Das besagt garnichts. Wenn die Förderung einer Ressource aufwendiger ist als der Nutzen der geförderten Ressource, dann ist es faktisch keine nutzbare Ressource.
Was menschlicher Wahn erschuf, kann durch menschliche Einsicht überwunden werden.
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitragvon 3x schwarzer Kater » Do 11. Mai 2017, 14:05

Quatschki hat geschrieben:(11 May 2017, 12:37)

Das besagt garnichts. Wenn die Förderung einer Ressource aufwendiger ist als der Nutzen der geförderten Ressource, dann ist es faktisch keine nutzbare Ressource.


Das würde der Markt regeln.
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitragvon Quatschki » Do 11. Mai 2017, 14:22

3x schwarzer Kater hat geschrieben:(11 May 2017, 15:05)

Das würde der Markt regeln.

Auch der Markt kann keine Wunder wirken
Wenn ich zwei Kartoffeln legen muß, um eine zu ernten,
Wenn bei Nutzen minus Aufwand rein physikalisch kein Überschuß bleibt, hat man nichts, das man auf dem Markt anbieten kann.
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitragvon 3x schwarzer Kater » Do 11. Mai 2017, 14:33

Quatschki hat geschrieben:(11 May 2017, 15:22)

Auch der Markt kann keine Wunder wirken
Wenn ich zwei Kartoffeln legen muß, um eine zu ernten,
Wenn bei Nutzen minus Aufwand rein physikalisch kein Überschuß bleibt, hat man nichts, das man auf dem Markt anbieten kann.


Der Markt regelt sehr viel. Ich erinnere an die Horrorszenarien, die in den 80ern an die Wand gemalt wurden. Demnach dürften wir heute kein Erdöl mehr haben. Und die Welt müsste schon halb untergegangen sein. Das Gegenteil ist der Fall. Die Effizienz in der Erdölförderung ist gestiegen. Heute zapfen wir Erdölreserven an, die man in den 80ern noch als nicht förderbar (aus ökoniomischen Gesichtspunkten) angesehen hat. Gleichzeitig haben wir den Energieträger Erdöl in vielen Bereichen ersetzt oder eben den Verbrauch reduziert. Heute sind wir uns zwar durchaus bewusst, dass Erdöl eine endliche Ressource ist, Panik hat aber keiner mehr, wenn das zu Neige geht.

Insofern ist dein Einwand bzgl. der Litiumreserven auch nicht gerechtfertigt. Denn wer sagt dir, dass man das in der entsprechenden Menge nicht wesentlich effizienter fördern kann? Davon sollte man mal ausgehen. Denn es gibt ja bereits Technologien zur Speicherung von Wind- und Solarenergie. Technisch relativ primitiv funktioniert das heute mit Pumpspeicherkraftwerken. Arbeitet man jetzt also an der Speicherung mittels Lithiumbatterien, wird wohl ein erwarteter Kostenvorteil der Hintergrund dafür sein.

Der Markt regelt tatsächlich sehr viel.
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitragvon Quatschki » Do 11. Mai 2017, 15:33

Angenommen ich vergrabe einhundert 1-Cent-Münzen verteilt auf einem Fußballfeld.
Das ist meine "Ressource".
Nun kannst du dir eine Technologie ausdenken, um die Ressource möglichst effizient zu heben.
Aus diesen Kosten ergibt sich der "Marktpreis", der für so ein 1-Cent-Stück geboten werden müßte, damit sich die Förderung lohnt. 50 Euro/Stück? 500 Euro? mehr?
Natürlich würde niemand so viel Geld bieten, denn ein potenzieller Bieter müßte, damit es sich für ihn lohnt, dem 1-Cent-Stück einen Nutzen abgewinnen, der den Preis rechtfertig.
Also läßt man sie da wo sie sind und stellt allenfalls fest, dass es hier ein "Vorkommen" von 1-Cent-Stücken gibt. Nicht förderwürdig.
Das ist der Unterschied zwischen Vorkommen und Ressource.
Was menschlicher Wahn erschuf, kann durch menschliche Einsicht überwunden werden.
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Re: Wie und wieviel Energie speichern ?

Beitragvon 3x schwarzer Kater » Do 11. Mai 2017, 15:38

Quatschki hat geschrieben:(11 May 2017, 16:33)

Angenommen ich vergrabe einhundert 1-Cent-Münzen verteilt auf einem Fußballfeld.
Das ist meine "Ressource".
Nun kannst du dir eine Technologie ausdenken, um die Ressource möglichst effizient zu heben.
Aus diesen Kosten ergibt sich der "Marktpreis", der für so ein 1-Cent-Stück geboten werden müßte, damit sich die Förderung lohnt. 50 Euro/Stück? 500 Euro? mehr?
Natürlich würde niemand so viel Geld bieten, denn ein potenzieller Bieter müßte, damit es sich für ihn lohnt, dem 1-Cent-Stück einen Nutzen abgewinnen, der den Preis rechtfertig.
Also läßt man sie da wo sie sind und stellt allenfalls fest, dass es hier ein "Vorkommen" von 1-Cent-Stücken gibt. Nicht förderwürdig.
Das ist der Unterschied zwischen Vorkommen und Ressource.


Ein absurdes Beispiel. Was willst du damit sagen? Siehe mein Beispiel zum Erdöl. Hier sieht man ja, wie der Markt das Problem löst.
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