Und:
Heute habe ich zum ersten Mal in einer "serösen" Zeitung Überlegungen gefunden zur folgenden Frage:
Was wird passieren, wenn wir in der Schweiz etwa 70% der fossilen Mobilität (Auto vor allem) elektrisch betreiben, und ein Grossteil der Ölheizungen durch Wärmepumpen ersetzt haben?
Die Antwort: Wir müssen etwa 3 neue (zusätzliche) AKWs bauen, mit einer Leistung von je etwa Gösgen.
Aha.
Das erinnert mich irgendwie an die Sache mit dieser Schädlingsplage in Australien, welche man mit Kröten ausrotten wollte. Heute sind die Köten die viel grössere Plage.
Oder an die Sache mit dem Nilbarsch im Viktoriasee.
==> Gut gemeint, schlecht gemacht.
Ich glaube, diese grünen Idealisten, welche ums verrrecken eine Abkehr von den fossilen Brennstoffen forcieren wollen, öffnen in ihrem Eifer die Büchse der Pandora.
Alles oben gesagte gilt übrigens nur für die kleine Schweiz.
Ich glaube, diese grünen Idealisten, welche ums verrrecken eine Abkehr von den fossilen Brennstoffen forcieren wollen, öffnen in ihrem Eifer die Büchse der Pandora.
Ein einziges binnengestütztes 5-MW-Windrad liefert ausreichend Energie für 4.000 Elektroautos, die dieselben Fahrleistungen wie heutige PKWs bringen. Oder anders: eine einmalige Investition von gut 1.000 € in einen Windpark sichert dauerhaft die Energieversorgung eines E-Autos.
Alleine schon die bis 2020 projektierten Offshore-Windräder vor der deutschen Küste reichen aus, den kompletten PKW-Bestand Deutschlands vollständig zu elektrifizieren.
Warum sollten wir so blöd sein, dazu AKWs zu bauen?
Und:
Heute habe ich zum ersten Mal in einer "serösen" Zeitung Überlegungen gefunden zur folgenden Frage:
Was wird passieren, wenn wir in der Schweiz etwa 70% der fossilen Mobilität (Auto vor allem) elektrisch betreiben, und ein Grossteil der Ölheizungen durch Wärmepumpen ersetzt haben?
Die Antwort: Wir müssen etwa 3 neue (zusätzliche) AKWs bauen, mit einer Leistung von je etwa Gösgen.
Aha.
Das erinnert mich irgendwie an die Sache mit dieser Schädlingsplage in Australien, welche man mit Kröten ausrotten wollte. Heute sind die Köten die viel grössere Plage.
Oder an die Sache mit dem Nilbarsch im Viktoriasee.
==> Gut gemeint, schlecht gemacht.
Ich glaube, diese grünen Idealisten, welche ums verrrecken eine Abkehr von den fossilen Brennstoffen forcieren wollen, öffnen in ihrem Eifer die Büchse der Pandora.
Alles oben gesagte gilt übrigens nur für die kleine Schweiz.
In D wäre es noch viel schlimmer. Und in diesem Winter hatten wir lange weder Wind noch Sonne. Da hätte das Reservekraftwerk gleich welcher Art fast 100 % Auslastung gehabt. Also spart man kein einziges normales Kraftwerk. Warum dann die Dinger, die im Ernstfall doch nichts liefern? Strom braucht man im Winter mehr zum Heizen, auf Klima könnte man im Sommer zur Not verzichten.
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Und allzeit eine Handbreit Wasser unter dem Kiel
ChaCha, bitte schreibe mal Deine Kommentare in rot da dazwischen. Auf 10 oder 20 % anderer Faktoren soll es nicht ankommen. Ob der Wirkungsgrad 18 oder 21 % ist, soll also nicht so die wesentliche Rolle spielen. Nur grundsätzlich andere Faktoren.
Das war mal mein Ansatz 2001! Man hat trotzdem gebaut, der Strompreis stieg um über 10 % wegen der Solarvergütung.
Die Solarkonstante (zur Erde gestrahlte Leistung der Sonne) ist im Weltall 1360 W/m². Davon kommen in Großstädten und Industriegebieten 1000 W bei senkrechtem Sonnenstand auf dem Erdboden an. Bedingt durch unsere geographische Breite sind es hier nur rund 450 W/m².
Stellen wir jedoch die Solarmodule senkrecht zur Sonne, ergeben sich wenigstens bei klarem Himmel an zwei Tagen im Jahr um 12.00 Uhr Ortszeit diese Werte. An voll bewölkten Tagen kommen nur 20 % davon an.
Die Tagessummen sind für mittlere deutsche geographische Breite (50 ° N) im März rund 6 kWh/m², im Juni 11,4, im September 7 und im Dezember 2,2 kWh/m². (Finden Sie in entsprechender Fachliteratur)
Der Wirkungsgrad von 18 % ist der Umwandlungsgrad von Sonnenenergie in elektrische Energie mittels Siliziumzellen. D.h. in 5 Jahren hat man den jährlich zur Verfügung stehenden Anteil erst einmal in elektrische Energie umgewandelt. Damit hat man natürlich das Modul noch nicht erzeugt. Hier hatte Ihre Argumentation einen gewaltigen Fehler. In diesem Punkt wären Sie in Physik durchgefallen.
Der Wirkungsgrad liegt im Wesentlichen am Sonnenspektrum und dem Bandabstand des verwendeten Halbleitermaterials Silizium. Hier sind 20 % nahezu das theoretisch Mögliche, auch bei Verwendung anderer, jetzt vielleicht noch nicht entdeckter Materialien.(Die dann vielleicht in der Erzeugung auch noch mehr Energie benötigen) Entweder man kann einen breiten Spektralbereich nutzen, dann braucht man einen niedrigen Bandabstand im Material. Die überschüssige Energie aller Photonen mit kürzerer Wellenlänge als es dem Bandgap entspricht, ist dann für die Nutzung verloren. Das Modul hat eine niedrige Zellenspannung, z.B. Germanium.
Oder Sie nutzen mehr Energie, z.B. GaAs, dann verlieren Sie aber alles oberhalb rund 500 nm und erhalten dafür eine höhere Zellenspannung.
Beginnen wir jetzt einmal, alle Faktoren bei der Erfassung, Umwandlung und Speicherung von Solarenergie aufzulisten (Modul nach S ausgerichtet, rund 40 ° geneigt):
.2 für Silizium-Modul
.5 die Hälfte der 24 Stunden ist Nacht
.5 die Sonne scheint morgens und abends flach, nur um 12 Uhr senkrecht
.95 Sonne nur an 2 Tagen im Jahr senkrecht, sonst bis 22,5 Grad S oder N
.6 Mittelwert zwischen sehr klarer Luft und stark bewölkt
.8 Verschmutzung der Moduls durch Staub, Laub, Schnee, Vogelkot, etc.
.5 Bei Erwärmung läßt der Wirkungsgrad sehr stark nach (ist noch optimistisch)
.9 Mittelwert des Wirkungsgrades über die Lebensdauer
.9 Wegen Verlusten in der Verkabelung
.8 Energiespeichern für Nacht und schlechtes Wetter
.8 Erzeugung von 50 Hz Netzstrom und Einspeisung ins Netz
Ausmultipliziert 0.0059
Das ergibt aus 1 m² bei 1000 W /m² Einstrahlung noch rund 6 W/m², oder im Jahr 51,8 kWh/m². Rechnen wir mit den Tagessummen, so fallen einige Faktoren oben weg, ausmultipliziert ergeben sich 0.041. Bei einem Mittelwert aus den Tagessummen von 4 kW/m² errechnen sich 165 Wh/Tag/m², im Jahr also 60,5 kWh/m², auch nicht viel mehr.
Jeder Versuch, einen Punkt zu verbessern, kostet Energie und verschlechtert die Bilanz, z.B. Anfahren und Reinigen, Nachfahren der Module, etc.
Rechnen wir nun zur Installation von 1 m² Solarmodul incl. Montage, Verdrahtung, Energiespeichermodul und Netzumformer DM 1000,-/m² und gehen wir von DM 0,2 pro kWh aus, so amortisiert sich die Anlage ohne Verzinsung nach 96,5 Jahren!!
Wenn man sich darauf einigen kann, daß Energiekosten etwas mit dem Energieerzeugungsaufwand zu tun hat und die Marktwirtschaft Änderungen und Abweichungen vom Gleichgewicht weitgehend ausgleicht, so würde die Erzeugung von Solarenergie derzeit bereits DM 1,- /kWh kosten und damit die Herstellung von Solarmodulen mit Solarenergiestrom den Preis verfünffachen!!!
Aber auch wenn bei obigen Überlegungen an allen Positionen optimiert wird, müßte ein Faktor 5 gefunden werden, denn länger als 20 Jahre Lebensdauer kann an für eine Solarenergieanlage kaum ansetzen. Berücksichtigen wir noch, daß die Energie zur Herstellung von Solarmodulen heute bereit gestellt werden muß, sich also eine Art Verzinsungseffekt ergibt, müßte sogar ein Faktor 6 – 8 an meiner Wirkungsgradberechnung gefunden werden. (Der Gesamtfaktor ist übrigens 200).
Damit ist aber dann noch immer keine Energie gewonnen(!!), sondern nur die Energie erzeugt, die für das Modul nötig ist. Bei 50 % Wirtschaftlichkeit fehlt also noch mindestens ein Faktor 2, dabei möchte man sicher wesentlich mehr erzielen. Vielleicht kennen Sie den „Brutfaktor“ für ein herkömmliches Kohlekraftwerk und ein Kernkraftwerk. Ich denke, der liegt deutlich über 10!!
Also amortisiert sich eine Anlage aus energetischer Sicht (ohne „Verzinsungseffekt“) nach 200 Jahren, bzw. wenn man alle kritischen möglichen Verluste ab Verschmutzung im Wirkungsgrad verdoppelt, so erhält man rund eine Verbesserung um 2,5 und damit eine Amortisation nach 40 Jahren.
Weitere Diskussion ist müßig!
Investition in diese Technik ist Umweltverschmutzung, da mehr Energie verbraucht wird, als erzeugt werden kann. Hinzu kommt, daß für lange Schlechtwetterzeiten ohnehin noch das „Ersatzkraftwerk“ vorgehalten werden muß, das von der Kapazität die vollen Leistung erbringen und im Bereitschaftsbetrieb sofort laufen muß. Eigentlich noch ein Faktor 2 mit permanentem Stand-by Bereitschaftsenergieverbrauch von mindestens 10 % der Kapazität (Faktor 0,9).
Die Argumentation über den Energieverbrauch für die Herstellung herkömmlicher Anlagen ist falsch, da doch nur diese neben dem Neubau, Ersatz von Altanlagen, Produktion von Photovoltaikanlagen (eher als Scherz gemeint) auch noch den gesamten restlichen Energiebedarf der Menschheit decken können. Die Bilanz in der Energieerzeugung(Umwandlung) also gigantisch positiv sein muß.
Das Argument mit einem Verbundnetz ist zwar bei der Speicherung teilweise richtig, aber bereits jetzt haben wir Spitzenlastkraftwerke und Wasserspeicher für Spitzenlasten. Bei Solarenergie brauchen wir noch Tag/Nacht-Speicher.
Das Argument zur CO²-Freiheit von Solarenergie – das wissen Sie sicher auch – ist naiv. Wenn ich Batterien kaufe, habe ich auch eine emissionsfreie Energiequelle, wie bei Solarmodulen. Nur hier wird keiner sagen, daß die emissionsfrei hergestellt wurden. Also kaum ein Unterschied zur Solarenergie, und Batterien sind noch besser. Die funktionieren Tag und Nacht, Sommer und Winter, bei jedem Wetter. Bis sie schließlich ersetzt werden müssen, genau wie Solarmodule. (War vielleicht etwas polemisch, verdeutlicht aber den Ansatz. Bei Zink-Luft Batterien ersetze ich sogar Sonne durch Luft, ebenfalls sehr umweltfreundlich!).
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Und allzeit eine Handbreit Wasser unter dem Kiel
Der jährliche Stromverbrauch der Bundesrepublik liegt bei ungefähr 450.000.000.000.000 Wattstunden.
Täglich werden etwa 160.000.000 Liter Benzin in Deutschland verbraucht. 1 Liter Benzin sind ungefähr 12.000 Wh. Täglich werden also 1.920.000.000.000 Wattstunden für den Verkehr benötigt. Im Jahr sind das 700.800.000.000.000 Wattstunden für den Verkehr, Tendenz steigend.
700.800.000.000.000 Wattstunden geteilt durch 450.000.000.000.000 Wattstunden ergibt einen Mehrbedarf bei vollständiger Umstellung des Verkehrs auf Strom von einem Faktor 1,6 mal der bestehenden Stromproduktion zusätzlich. Das heisst, wir bräuchten die 2,6 fache an Stromproduktion - wie soll denn das gehen?
Und bitte keine Diskussion über Wirkungsgrade und wie man sie ideologisch platziert diskutiert. Physik und Chemie lassen sich nicht wegpolitisieren und die Diskussion, wenn denn sachlich aufgearbeitet, wird keine Abweichung von 20% ergeben.
Im Moment kommt sowieso gerade das große Erwachen der Elektrosekte. Die ersten Elektroautos sind in Massenserienreife und nicht mehr im akademischen Wolkenschlosshinterzimmer, die Preise sind sehr hoch, die Ökobilanz der Fahrzeuge ist nicht besser als die von einem kleinen Dieselfahrzeug und die technischen Limitierungen in der Reichweite sind groß. Ja, die Fahrzeuge werden kommen auch weil sie politisch als Wahlkampfmittel hochsubventioniert werden, aber vorsicht - es wird ein höllisch teurer Spaß werden.
Wie lange reichen die weltweiten Uranvorkommen für die jetzt laufenden AKW's ?
Wie lange reichen die Vorkommen wenn 50 oder 100 neue AKW's dazu kommen ?
Scheint die Sonne/weht der Wind auch noch in 50 Jahren ?
Der Anteil der regenerativen Energieerzeugung in Deutschland hat in den letzten 10 Jahren von % zugenommen auf % ?
Wer übernimmt die Sanierungskosten für die vollgelaufene Asse ?
Brauchen wir "Hirnschmalz" und Steuergelder für die Abscheidung von CO 2 bei Kohlekraftwerken - oder sollten wir beides in die Entwicklung von Speicherwerken (Druck/Wasser(Gefälle) etc. einsetzen ?
Schätz doch mal! Wann wird der Anteil von regenerativer Energie den ATOMstromanteil überholen !?
hotzenplotz
P.S.: Auf unseren Dach läuft seit 10 Jahren ! eine solarthermische Anlage mit Vakuumröhren die hinterspiegelt sind. (Das neueste vor 10 Jahren) Der Sonneneinfallswinkel ist nicht so wichtig. Die Anlage produziert warmes Wasser auch bei bedeckten Himmel. Wartung bisher: 2 neue Röhren - von 21 ! Die Elstern picken mit ihren Schäbeln auf Alulaschen unter dem Röhrenglas ein!
P.P.S.: Das schöne an der regenerativen Energie: Es findet ein Paradigmenwechsel statt ! Weg von den Mega Kraftwerksblöcken zur dezentralen Energieerzeugung. Da die Netze (noch) den 4 Monopol Konzernen gehören, werden noch dicke Bretter gebohrt werden müssen. Das wird aber kommen - ganz sicher ! Der Mix wird es bringen.
P.P.P.S: Wann hat den das AKW/Kohlekraftwerk seinen CO 2 freien Betriebszustand erreicht ? Bitte ähnliche Rechnung erstellen wie bei den Solarzellen ! Was ist wenn die Dünnschichtsolarzellen ihren "Durchbruch" haben ?
Geändert von Hotzenplotz (03.03.2010 um 10:38 Uhr)
Also amortisiert sich eine Anlage aus energetischer Sicht (ohne „Verzinsungseffekt“) nach 200 Jahren, bzw. wenn man alle kritischen möglichen Verluste ab Verschmutzung im Wirkungsgrad verdoppelt, so erhält man rund eine Verbesserung um 2,5 und damit eine Amortisation nach 40 Jahren.
Weitere Diskussion ist müßig!
Ja, das finde ich auch. Aus Ihren willkürlichen Annahmen können Sie nämlich auch willkürliche Schlüsse ziehen.
Die energetische Amortisationszeit von PV-Anlagen ist bekannt, sie liegt, geeigneter Standort vorausgesetzt, je nach Typ zwischen ca 18 Monaten und 5 Jahren. Die wirtschaftliche Amortisation ist ebenfalls bekannt, denn das EEG legt die Einspeisevergütung so fest, dass die Anlage innerhalb von 20 Jahren refinanziert werden kann und zusätzlich eine "angemessene" Rendite abfällt.
Die Lebensdauer der PV-Module wird auf mindestens 30 Jahre geschätzt. Bis dahin wird die Abnahme der Leistungsfähigkeit auf 70 bis 80% angenommen. Die meisten Modulhersteller garantieren 25 Jahre Lebensdauer.
Zitat:
Zitat von Nelson
Das Argument mit einem Verbundnetz ist zwar bei der Speicherung teilweise richtig, aber bereits jetzt haben wir Spitzenlastkraftwerke und Wasserspeicher für Spitzenlasten. Bei Solarenergie brauchen wir noch Tag/Nacht-Speicher.
Nein, für PV-Strom wird man niemals Speicher benötigen, denn PV wird niemals so hohe Anteile am Stromverbrauch decken, dass eine Pufferung nötig wäre. Das in Deutschland maximal deckbare Potential an PV-Strom beträgt 105 TWh/a, was etwa 20% des heutigen Stromverbrauchs ausmacht. Selbst diese 20% können noch leicht vom Stromnetz selbst gepuffert werden.
Zitat:
Zitat von Nelson
Das Argument zur CO²-Freiheit von Solarenergie – das wissen Sie sicher auch – ist naiv. Wenn ich Batterien kaufe, habe ich auch eine emissionsfreie Energiequelle, wie bei Solarmodulen. Nur hier wird keiner sagen, daß die emissionsfrei hergestellt wurden. Also kaum ein Unterschied zur Solarenergie, und Batterien sind noch besser. Die funktionieren Tag und Nacht, Sommer und Winter, bei jedem Wetter.
Vielleicht lernen Sie zwischen Energiequelle und Energieträger zu unterscheiden. Batterien mit PV-Zellen bzgl CO2 zu vergleichen ist, vorsichtig formuliert, ein Ausdruck höchster Inkompetenz.
PV-Zellen benötigen Energie zur Herstellung, danach liefern sie CO2-frei Strom aus Sonnenenergie. Da etwa Solarmodule im Laufe ihres Lebens ca 5 bis 15 mal Energie liefern, als für ihre Produktion und Aufstellung nötig war, sparen sie also mehr CO2 ein als für ihre Produktion nötig war. Batterien bzw Akkus müssen sie herstellen und mit selbst produzierter Energie laden. Da entsteht während der Produktion CO2, und da Akkus nicht mehr Energie abgeben, als sie aufnehmen, können sie im Betrieb kein CO2 sparen.
Der jährliche Stromverbrauch der Bundesrepublik liegt bei ungefähr 450.000.000.000.000 Wattstunden.
Täglich werden etwa 160.000.000 Liter Benzin in Deutschland verbraucht. 1 Liter Benzin sind ungefähr 12.000 Wh. Täglich werden also 1.920.000.000.000 Wattstunden für den Verkehr benötigt. Im Jahr sind das 700.800.000.000.000 Wattstunden für den Verkehr, Tendenz steigend.
700.800.000.000.000 Wattstunden geteilt durch 450.000.000.000.000 Wattstunden ergibt einen Mehrbedarf bei vollständiger Umstellung des Verkehrs auf Strom von einem Faktor 1,6 mal der bestehenden Stromproduktion zusätzlich. Das heisst, wir bräuchten die 2,6 fache an Stromproduktion - wie soll denn das gehen?
Da hat wohl ein Milchmädchen gerechnet?
Erstens liegt der Stromverbrauch Deutschlands meines Wissens bei gut 600 TWh/a. Ein Liter Benzin hat einen Energiegehalt von 8,2 bis 8,6 kWh (Sie haben den Gehalt von 1 kg Benzin genannt). Die 160.000.000 Liter Benzin (nach meiner Kenntnis sind es 140 Mio Liter Benzin und Diesel täglich), die in Deutschland pro Tag verbraucht werden, haben demnach einen Energiegehalt von 1.344.000.000 kWh. Im Jahr sind das knapp 500 TWh Benzin.
Den größten Fehler machen Sie, diesen Energieverbrauch auch auf Elektrofahrzeuge zu beziehen. Benzinmotoren in PKWs erreichen leider nur Wirkungsgrade um 20%, Elektroautos aber erreichen als Gesamtsystem Wirkungsgrade über 80%. Das bedeutet, dass 125 TWh elektrische Energie die 500 TWh Benzinenergie vollständig ersetzen können, wenn alle Autos auf E-Antrieb umgesetzt werden.
Das bedeutet, dass der Stromverbrauch durch vollständige Umstellung auf E-Autos nur um 20% steigt. Bei genaueren Zahlen errechnet sich dann auch der meist publizierte Wert von nur 16% Mehrverbrauch.
Ja, und wo der herkommen soll, ist doch einfach: im allersimpelsten Fall, indem wir in Kraftwerken das eingesparte Benzin und Diesel verbrennen. Selbst dabei würden wir gerade nur noch halb so viel Benzin und Diesel brauchen wie heute!
Im saubersten Falle erzeugen wir diese 16% Mehrbedarf an Strom z.B. in Offshore-Windkraftanlagen. Dazu genügen bereits die bis jetzt für bis zum jahr 2020 geplanten Anlagen.
Wie lange reichen die weltweiten Uranvorkommen für die jetzt laufenden AKW's ?
Wie lange reichen die Vorkommen wenn 50 oder 100 neue AKW's dazu kommen ?
Scheint die Sonne/weht der Wind auch noch in 50 Jahren ?
Der Anteil der regenerativen Energieerzeugung in Deutschland hat in den letzten 10 Jahren von % zugenommen auf % ?
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Hast Du mal überlegt, wie viel Energieverbrauch wir weniger hätten, wenn wir keine Wind- und Solaranlagen gebaut hätten. Die wurden ja noch mit herkömmlichen Kraftwerken gebaut und der Strom stammt von den AKW und Verbrennungskraftwerken. Ziehe das mal ab, dann wäre die frühere Ökobilanz aber deutlich besser ausgefallen.
Und fällt sie heute besser aus, nachdem wir die wirklich kaum rentablen Anlagen gebaut haben?
Ich habe die Zahlen nicht, aber sonderlich dolle sind si ewohl nicht, sonst würde man die hinausposaunen!
Uran, jedenfalls reicht das noch lange genug, um mittels Brütertechnologie weiterzukommen, bis die Fusion funktioniert.
Alles Andere sind doch nur Spielzeuge.
Verspargelte Windradlandschaft ist nicht gerade ein schöner Snblick und Reflexionen von großflächigen Solaranlagen auch nicht!
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Und allzeit eine Handbreit Wasser unter dem Kiel
Alle setzen auf Strom, das finde ich prima
Linear-Darstellung
