Lastprofile

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Lastprofile Einspeiseprofile Smart GridsChancen und Hindernisse auf dem Weg zur EnergiewendeStefan Fassbinder

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Das w ist ein sehr wichtiger Buchstabe!Frher stellte man dies insbesondere an der Schweitechnik fest.Heute fllt es vor allem bei der Energiewende auf.Und zwar an insgesamt sieben Stellen:

Die zu betrachtenden Punkte sind:GrundstzlichesBetrachtung der Lastprofile:Wann wird wo wieviel verbraucht?Betrachtung der Einspeiseprofile:Wann kann was wo geerntet werden?Energiespeicher:Vorstellung der zur Zeit diskutierten SpeichertechnikenFolgerungen hieraus fr die EnergiewendeGute Aussicht, schlechte Aussicht:Beurteilung der zur Zeit diskutierten regenerativen Erzeugungs-, Speicher- und SpartechnikenBilanz

Eigentlich ist die Energiewendedoch schon erstaunlich weit fortgeschritten!Netzlast min.:35 GWNetzlast max.:82 GWDas sieht ja schon mal gut aus wenn auch 1 kW 1 kW; 1 kWh 1 kWh

Nur soll es nicht innen dunkel werden, nur weil es auen dunkel ist und kein Wind wehtDoch schon den Schildbrgern ist es misslungen, Licht mit Schaufeln in Scken zu sammeln, um es von drauen nach drinnen zu transportieren.Tageslicht fr die Nacht einzulagern gelingt bis heute nur in homopathischen Dosen.Also muss man Licht bei Tage in elektrische Energie umwandeln und bei Nacht wieder zurck!Wobei statistische Methoden das Problem nicht lsen

Leider ist bezglich Lagerfhigkeit auch die elektrische Energie noch homopathischDurch die Umstellung der Stromerzeugung auf regenerative Quellen wird die Erzeugung abhngig vom Klima und insbesondere vom Wetter.Whrend manche Lnder Grobritannien von sich sagen, sie htten gar kein Klima, sondern nur Wetter.Wenn von der Wettervorhersage wieder einmal nur die Sage brig bleibt, muss man also Strom auf Halde produzieren bzw. von dort beziehen.Auerdem verrt die Vorhersage uns nur, wann wir wie viel Speicher eigentlich bruchten, aber nicht, woher denn nehmen.Nein, noch nicht einmal stehlen kann man diesen. Woher denn auch?Die bis heute realistisch machbaren Halden gleichen eher ein paar Maulwurfshaufen.Nun ist guter Rat teuer.

Wenn von 40 GW Solar-Einspeisunginnerhalb einer Stunde 7 GW vom Netz gehen und innerhalb der nchsten Stunde 17 GW hinzu kommen, dann darf man das als eine Herausforderung bezeichnen.Wenn Stromversorger und Netzbetreiber dafr Wochen lang hin und her rechnen, dann darf man das einen erheblichen Aufwand nennen.Wenn zuvor (im Vergleich zum Normalbetrieb) die Sekundr-Regelreserve verdoppelt worden ist, dann wird das wohl als ntig erachtet worden sein.Wenn teilweise manuelle nderungen am Regler so genannte Vorsteuerungen vorgenommen wurden, ist dies mit erhhtem Personal-Einsatz verbunden.Wenn dann alles gut geht und sich der Verlauf der Frequenz im Verbundnetz um nichts von jedem x-beliebigen Tag unterscheidet

dann darf man das einen Erfolg nennen!Siehe auch: www.netzfrequenz.info/tag/mittelwerte und www.netzfrequenzmessung.de

www.bulletin-online.ch/uploads/media/51-52_1506_sonnenfinsternis.pdf


Wozu eigentlich Lastprofile?Elektrische Energie ist also das einzige Produkt, das in genau der Sekunde erzeugt werden muss, in der es verbraucht wird um nicht gleich von Millisekunden zu sprechen.Wie soll sich da ein Marktpreis aus Angebot und Nachfrage bilden?Seit langer Zeit marktbliche Kompromisse sind:Bei Sondervertragskunden ab 100 MWh/a wird der Energieverbrauch als 15-min-Mittelwerte erfasst.Ein Lastprofil liegt daher mit guter Nherung vor.Bei Tarifkunden unter 100 MWh/a erfolgt die Erfassung sehr viel seltener (z. B. Haushalte nur ein Mal jhrlich).Hier kommen genormte, fr die jeweilige Art von Verbrauchern typische Profile zum Einsatz.Diese Berechnungsmethoden dienen zur Ermittlung der Preisesowohl fr den Energieverbrauch als auch fr die Netznutzung.

Was sind eigentlich Lastprofile?Zwei Arten:Genormt (hypothetisch fr Vorausberechnungen des Bedarfs und fr vereinfachte Abrechnungen benutzt);tatschliche, gemessene Lastprofile eines bestimmten Zeitraums.Der Verlauf der Leistungsaufnahme eines Kunden wird zu seiner im Jahr abgenommenen Energie ins Verhltnis gesetzt.

Genormte synthetische Lastprofileder EWE AG, identisch denen des BDEWH0:Haushalt (dynamisiert:Von der erwarteten Tagestemperatur abhngig gemacht)G0:Gewerbe allgemeinG1:Gewerbe, werktags 8 - 18 UhrG2:Gewerbe mit starkem bis berwiegendem Verbrauchin den AbendstundenG3:Gewerbe durchlaufendG4:Verkaufssttte / FriseurgeschftG5:Bckerei mit BackstubeG6:Gewerbe im WochenendbetriebL0:Landwirtschaft allgemeinL1:Landwirtschaft mit Milchwirtschaft / Nebenerwerbs-TierzuchtL2:Landwirtschaft ohne MilchviehBD:Bandlast (Jahres-Mittelwert)

Zusatz: Eigene Last- und Einspeiseprofileder EWE Energieversorgung Weser-Ems AGSB1:Straenbeleuchtung mit Pause von 0 Uhr bis 5 UhrSB2:Straenbeleuchtung ganznchtig durchgehendEA0:WasserkraftprofilEB0: Biomasse-, BiogasprofilEG0:Deponiegas-, KlrgasprofilES0:SolarprofilET0:GeothermieprofilEW0:WindprofilEY0:Sonstige Einspeisung(Blassblau:Identisch mit Bandlast BD)

Genormtes synthetisches Lastprofil EWEH0 Standardprofil fr Privatkunden (Haushalte) nach BDEW, 2014

Genormtes synthetisches Lastprofil EWEH0 Woche des lngsten Tages im Jahr (BDEW Montag bis Sonntag)

Genormtes synthetisches Lastprofil EWEH0 Woche des krzesten Tages im Jahr (BDEW Montag bis Sonntag)

Synthetische Lastprofile nach BDEW 2014Gewerbe G0 bis G6 Woche des lngsten Tages im Jahr (Mo. - So.)

Synthetische Lastprofile nach BDEW 2014Gewerbe G0 bis G6 Woche des krzesten Tages im Jahr (Mo. - So.)

Genormte Lastprofile Stromnetz HamburgHH0 und HG0 Woche des lngsten Tages im Jahr (Mo. bis So.)

Genormte Lastprofile Stromnetz HamburgHH0 und HG0 Woche des krzesten Tages im Jahr (Mo. bis So.)

Genormtes synthetisches Lastprofil BDEWSB1: Straenbeleuchtung, Pause 0 - 5 Uhr Woche des krzesten Tages

Genormtes synthetisches Lastprofil BDEWSB1: Straenbeleuchtung, Pause 0 - 5 Uhr Woche des lngsten Tages

Genormtes synthetisches Lastprofil BDEWSB2: Straenbeleuchtung, durchgehend krzester Tag im Jahr

Genormtes synthetisches Lastprofil BDEWSB1: Straenbeleuchtung , Pause 0 - 5 Uhr lngster Tag im Jahr

Gemessenes Lastprofil eines KrankenhausesNanu? 12 Stromausflle im Jahr? Und das in einem Krankenhaus? Hilfe!

Gemessenes Lastprofil eines KrankenhausesAber nein! Nur fr den Fall der Flle: Probelauf des Notstrom-Diesel


Dezentrale Einspeisung ist viel besser!

Deswegen der Bau von Grokraftwerken und Hchstspannungsnetzen? Dieser Transformator wiegt 300 t und leistet 600 MVA.Dieser Transformator wiegt 300 gund msste also 600 VA leisten.Schafft aber nur 6 VA!

Dezentrale Einspeisung ist viel besser!Machen wir mal ein Gedanken-Experiment:In Goldisthal werdenalltglich jeweils12 Millionen Kubikmeter Wasser300 m hoch auf den Berg gepumpt.Das ergibt 1060 MWfr 8 Stundenund kostete 693 Mio. Euro.Nun bauen wir eine Million Kleinwasserkraftwerke, die je12 m Wasser300 m hoch auf den Berg pumpen.Das ergibt je 1060 Wfr 8 Stundenund kostet je 693 Euro?Ist das vorstellbar oder doch eher nicht?Man knnte auch von 300 m auf 300 mm Hhe skalieren.Dann msste man von 12 Mio. m auf 12.000 m skalieren. Nun ja Dezentralisierung des Pumpspeicherkraftwerks Goldisthal

Einspeiseprofil GWE, SddeutschlandFotovoltaik, Verteilung ber das Jahr (allgemein)

Einspeiseprofil Solar EWE, NorddeutschlandES0 (Solar) Verteilung ber das Jahr (hier 2014)

Einspeiseprofil Solar GWE, SddeutschlandStandardisierte Fotovoltaik-Einspeisung im Juli

Einspeiseprofil Solar GWE, SddeutschlandStandardisierte Fotovoltaik-Einspeisung im Januar

Tatschliche PV-Einspeisung EGTJuni 2010 bis Mai 2011 im Vergleich zum Standard-Einspeiseprofil EWE

Tatschliche PV-Einspeisung TenneT 2014im Vergleich zur 24-h-Prognose und zum Standard-Einspeiseprofil EWE



Solar-Einspeisung TenneT und Profil EWEWoche des lngsten Tages 2014: Tagesprognose / Profil / Ertrag

Solar-Einspeisung TenneT und Profil EWEWoche des hchsten Ertrages 2014: Tagesprognose / Profil / Ertrag

Solar-Einspeisung TenneT und Profil EWEWoche des krzesten Tages 2014: Tagesprognose / Profil / Ertrag

Solar-Einspeisung TenneT und Profil EWEWoche des geringsten Ertrags 2014: Tagesprognose / Profil / Ertrag

Solar-Einspeisung TenneT und Profil EWETag des hchsten Ertrages 2014: Tagesprognose / Profil / Ertrag

Solar-Einspeisung TenneT und Profil EWEKrzester Tag des Jahres 2014: Tagesprognose / Profil / Ertrag

Solar-Einspeisung TenneT und Profil EWETag des geringsten Ertrages 2014: Tagesprognose / Profil / Ertrag

Somit braucht die Energiewende frischen Wind

Standardisiertes Einspeiseprofil EWEEW0 Windenergie, Verteilung ber das Jahr (hier 2014)

Tatschliche Wind-Einspeisung TenneT15-min-Werte im Vergleich zu 24-h-Prognose und Einspeiseprofil EWE

Tatschliche Wind-Einspeisung TenneTals Tages-Mittelwerte im Vergleich zur eigenen TenneT 24-h-Prognose

Tatschliche Wind-Einspeisung TenneTals Wochen-Mittelwerte im Vergleich zur eigenen TenneT 24-h-Prognose

Tatschliche Wind-Einspeisung TenneTWoche des geringsten Wind-Ertrages im Jahr: 19. - 25.05.2014

Tatschliche Wind-Einspeisung TenneTWoche des grten Wind-Ertrags im Jahr: 15. - 21.12.2014

Tatschliche Wind-Einspeisung TenneTTag des schwchsten Windes: 04.03.2014

Tag des schwchsten (04.03.) und Tag des strksten Windes (22.12.2014)

Da muss mehr Wasserauf die Mhlen der Energiewende

Einspeiseprofil KleinwasserkraftEGT Energie GmbH ber das Jahr


Ich sprhe es auf jede Wand:Viel mehr Speicher braucht das Land!Doch woher nehmen und nicht stehlen?Bei ungetrbtem Sonnenschein trifft eine Globalstrahlung von gut 1kW auf jeden Quadratmeter Erde.Das meiste davon ist Licht.Licht lsst sich direkt in elektrische Energie umwandeln.Der Wirkungsgrad ist bescheidenen (10% 20%).Doch was solls? Flche ist noch genug vorhanden!Prinzipiell reicht die auf ein Einfamilienhaus treffende Sonnenstrahlung aus, um so viel Strom zu erzeugen wie in diesem Haus verbraucht wird.Man msste nur die elektrische Energie speichern knnen.Aber nicht nur am Tage fr die Nacht, sondern auch im Sommer fr den Winter!

Desertec htte dieses Problem zu umgehen geholfenDoch eine der wenigen sinnvollen Ideen der Neuzeitlsst man friedlich wieder einschlafen

Sparen wir mal ber das Jahr anSo sammelt der Solarteur

Und so verbraucht dagegen ein Privat-Haushalt

So sammelt der WindmllerSo sammelt ein Kleinwasserkraftwerk

Ziehen wir davon das Lastprofil H0 abDann muss der Solarteur Akku-Kapazitt fr fast 90 Tage vorhalten!

Des Windmllers Welt sieht besser aus und hierzu komplementr

Mit 27% Sonne + 73% Wind reduziert sich der Akku-Bedarf auf 12 TageMit 100% Kleinwasserkraft wren es immerhin auch 23 TageIch sprhe es auf jede Wand: Energiemix braucht das Land!

Thermische Speicher:Nachtspeicherheizungenwren beinahe komplett verboten worden. Auch im Bestand.Ganz kurz davor durften sie wieder auferstehen.Unter der Bezeichnung Energiespeicher. Zur Rettung der Energiewende.Merke:Pumpspeicherkraftwerke verwandeln elektrische Energie in potenzielle und bei Bedarf wieder zurck in elektrische.Chemische Speicher verwandeln elektrische Energie in chemische und bei Bedarf wieder zurck in elektrische.Kinetische Speicher verwandeln elektrische Energie in kinetische und bei Bedarf wieder zurck in elektrische.Thermische Speicher verwandeln elektrische Energie in Wrme und ?Bei Desertec war das mal so gedacht aber Nachtspeicherheizungen?

Thermische Speicher: Nachtspeicherheizungensind wie der Einsatz von Mbeln als Brennholz.Das Argument:Diese Mbel verbrennen wir die kauft sowieso niemandist schwach.Warum wurden sie denn dann berhaupt hergestellt?Es sei denn, man lebt vielleicht in Norwegen:Viele Berge,schlechtes Wetter,dnne Besiedlung98% Wasserkraft.Dort sind Nachtspeicherheizungen grn!

Wo bleibt der viel zitierte Preissturz bei den Li-Ionen-Zellen?Chemische Speicher (Akkumulatoren)

Wo bleibt der viel zitierte Preissturz bei den Li-Ionen-Zellen?Gutes ist nun mal teuer:Lade-Entlade-Wirkungsgrade bis fast 100%!Lade-Entlade-Wechsel innerhalb von Millisekunden!Doch 1 kWh elektrischer Energie kostet nach der Speicherungauch heute immer noch 35 Cent mehr als vorher.Chemische Speicher (Akkumulatoren)

2014 stellte die Robert Bosch GmbH an einem Windpark einen stationren Speicher mit einer Gesamtkapazitt von 3,4MWh auf.Dieser ersetzt einen einzigen Windgenerator fr gerade mal eine Stunde.Die Folgen einer 4 Tage dauernden Flaute werden dadurch um lediglich 1% gemildert fr diese eine einzige Windmhle.Auf den gesamten Windpark bezogen sind wir schon wieder bei der Homopathie angelangt:Eine Flaute verkrzt sich hierdurch (rechnerisch) um etwa eine Minute(praktisch kann und darf ein solcher Akku nicht seine gesamte Energie in einer Minute entladen das endet mit Feuerchen!)Chemische Speicher GrospeicherPressemeldung 1:

Im Sommer wird der weltweit erste modulare Batteriegrospeicher mit einer Leistungsklasse von 5MWh in Aachen gebaut, gefrdert mit rund 1,3 Millionen Euro, 1/5 der Investitionssumme.Damit kostet die Kapazitt hier 1300/kWh(u. a. wegen der 20-jhrigen Garantie).Dann aber muss der Speicher z. B. 10.000 Mal in seinem Leben fr z. B.13ct/kWh vollstndig aufgeladen und fr26ct/kWh wieder vollstndig entladen werden.Oder 1.000 Mal fr lau vollstndig aufgeladen und fr 1,30/kWh wieder vllig entladen werden ( jede Woche zwei Mal Krise im Netz).1000 solcher Speicher also zum Gesamtpreis von 6,5 Milliarden Euro knnten Deutschland 2 bis 3 Minuten lang mit Strom versorgen wenn sie es denn knnten (Feuerchen).Chemische Speicher GrospeicherPressemeldung 2:

Jetzt soll die Anlage profitabel betrieben werden knnen.Das klingt wie eine Herausforderung.So jedenfalls nennt man das auf Neudeutsch, wenn etwas praktisch nicht geht und dann auch noch theoretisch unmglich ist.Damit wird der profitable Betrieb in der Tat zu einer Herausforderung in diesem Sinne.Und die Bezeichnung Grospeicher relativiert sich.Bisher gibt es kaum konkrete Anwendungsflle fr Grospeicher. Ich sehe kein einziges Geschftsmodell fr Grospeicher im Netz, fr das es nur die Chance gibt, sich zu rechnen.(https://epaper.vdi-nachrichten.com/#/issue/1315250619/reading/article/13152506196179090)Chemische Speicher GrospeicherPressemeldung 2:

Elektrolyse Lagerfhigkeit von Gas Wasserstoff hat eine hohe Energiedichte!Hat Wasserstoff eine hohe Energiedichte?Ja:Energiedichte von Wasserstoff:39,39kWh/kgEnergiedichte von Erdl, Erdgas:10kWh/kg 14kWh/kgNein:Energiedichte von Wasserstoff:3,54kWh/mEnergiedichte von Erdgas:7,0kWh/m 11,6kWh/m

Elektrolyse PtG (Power to Gas und wieder zurck mittels Brennstoffzelle!)Wasserstoff auf 200 bar zu verdichten kostet netto, ohne die Verluste im Kompressor und dessen Antriebsmaschine 5% des H2-Brennwerts.Durch die Kompression steigt die Energiedichte auf 0,7kWh/l.Das ist nur ungefhr 1/15 von z. B. Dieselkraftstoff / Heizl.Der echt-autarke Solarteur bentigt also zur Vollversorgung seines EinfamilienhausesSolarzellen,einen Elektrolyseur,einen Kompressor,ein Brennstoffzellen-Kraftwerk,einen fr 200 bar zugelassenen Druckbehlter von 1225m Inhalt mindestens das Doppelte des damit versorgten Einfamilienhauses!

Elektrolyse PtG (Power to Gasund wieder zurck mittels Brennstoffzelle?)Wirkungsgrad Elektrolyseur: 75%;Wirkungsgrad Brennstoffzelle: 60%; dieser Kreislauf insgesamt: 45%.Dann lieber doch den Wasserstoff in das bestehende Gasnetz einspeisen kologisch heizen mit Solargas.Das heit:Durch Strom, der mit 12ct/kWh vergtet wurde,mit einem Wirkungsgrad von 45% einen Brennstoff ersetzen,den man fr 6ct/kWh bekommt.Man kann es auch so formulieren:Warum gieen Sie denn Wasser auf Ihr Blumenbeet?Sekt tut es doch auch!

Biogas regenerativ und doch lagerfhig! Zumindest in Grenzen siehe WasserstoffDoch Biogas ist Brennstoff, keine elektrische Energie, also gerade so lagerfhig wie jeder andere Brennstoff auch.Biogas besteht zu etwa 40% bis 75% aus Methan (CH4).Fast der gesamte Rest ist CO2, also Ballast.Biogas sollte zur Stromerzeugung mit Gasmotoren dienen whrend man Erdgas getrost weiter zum grten Teil verheizen darf.Ebenso gut liee sich umgekehrt verfahren, was zum Teil (in groen Gebuden) auch geschieht.Aber Biogas entsteht nun mal aufm platten Land, wo kaum Markt fr Wrme vorhanden ist.Biogas lsst sich durch einen aufwndigen Prozess dem Erdgas angleichen, bis es mit diesem kompatibel ist (Bio-Erdgas).Der groe Durchbruch ist das allerdings auch wieder nicht.

Potenzielle / Lageenergie: StauwasserkraftRealteil regenerativ und doch lagerfhig!Rechnen wir doch einmal nach:Auf dem Berg liegt ein See mit einem Speichervolumen von z. B. 1km,z. B. 10km lang, 10km breit und 10m tief.Dieser enthlt 109t=1012kg Wasser.Da 1kg Wasser 10N wiegt, wiegt der Inhalt des Oberbeckens 1013N.Liegt dieses 100m oberhalb des Unterbeckens, entsteht beim Entleeren des Oberbeckens eine mechanische Energie von1013N*100m=1015Nm=1015J=1PJ.Mit einem Wirkungsgrad von 70% ergibt das 200GWh elektrisch.Stromverbrauch 2014 in der Schweiz: 57,5TWh.In die Stauwasserkraftwerke + Pumpspeicherkraftwerke passen 8,8TWh.Dies entspricht also dem Bedarf von fast 56 Tagen!Hier kann man tatschlich (sogar von saisonalem) Speicher sprechen!

Von wegen dezentral: Die grten Kraftwerke der Welt sind Stauwasserkraftwerke!Das grte Kraftwerk der Welt ist das Drei-Schluchten-Projekt in China.Es entspricht rund 15 Mal dem Kernkraftwerk Brokdorf!Wasserstrom: max. 32.500m/sNenn-Hhenunterschied: 113mTheoretisches Potenzial brutto: 36GWTatschliche elektrische Leistung: nur 18,2GW (Januar 4GW)Also fliet zu Spitzenzeiten ein Teil des Wassers ungenutzt vorbei.Stauvolumen: 39,3km (Bodensee: 48 km)Speicher fr 12TWh, also fast 1 Monat Volllast-Betrieb!Hier steht ein gigantisches Stck Energiewende wenn auch von Umweltschtzern vielfach kritisiert.Dabei war der Anlass zum Bau ursprnglich der Hochwasserschutz.

Von wegen dezentral: Die grten Kraftwerke der Welt sind Stauwasserkraftwerke!Fr Jahrzehnte hielt das Wasserkraftwerk von Itaip zwischen Brasilien und Paraguay den Rekord als grtes Kraftwerk der Welt (14GW).Jahresproduktion: 98TWh mehr als in den 3 Schluchten!Entsprechend 10 KKW oder 18% des deutschen Stromverbrauchs!Damit ist eigentlich Itaip noch immer das grte Kraftwerk der Welt.Wasserstrom: max. 62.200 m/s, jedoch zur Spitzenzeit nur 12% genutzt.Bis zu 82% flieen ber die Staumauer.Mittlere Auslastung der Turbinen: 80%:Die Betriebsweise entspricht der eines Grundlastkraftwerks (Bandlast).Der Speicher weist eine hnliche Reichweite auf wie der in China.Wenn man Grundlaststrom mit 3ct/kWh bewertet, beschert das Kraftwerk den Betreibern einen Umsatz von 93 /s.

Potenzielle / Lageenergie: ARESImaginrteil Advanced Rail Energy StorageEin groes Gewicht wird auf Eisenbahngleisen einen Berg hinauf gezogen und wieder herab rollen gelassen.Bekanntlich vollfhrt ein einziger ICE3-Triebzug diese Lade-Entlade-bung auf einer einzigen Fahrt von Kln nach Frankfurt mehrere Male.Und etwa 1 MWh ist aufzuwenden,um einen Gterzug von 1200 t Gesamtmasseeine 300 m hohe Steigung hinauf zu befrdern.In Goldisthal msste man also 8000 solcher Zge auf dem Berg abstellen, um die gleiche Menge Energie dort zu speichern.Das Argument fr ARES lautet dann natrlich, wie immer, wenn etwas unwirtschaftlich ist: Arbeitspltze!

Potenzielle / Lageenergie: ARESImaginrteil Advanced Rail Energy Storage382 Mannjahre Arbeit werden bentigt, um 1 GW zu installieren.Die Kosten lgen damit um 30 Mio. . Dies wrde jedoch bedeuten, dass100 Gterzgezu je 1000 tmir einer Geschwindigkeit von 36 km/heine Steigung von 10% hinauf gezogen werden msstenbzw. herab rollen mssten.Fr 1 h Betriebszeit erfordert dies alsoeine Gleisstrecke von 3600 km.Die erforderlichen 30 000 Gterwagen wrden aber schonum 3 Milliarden Euro kosten!Ach ja, und einen Berg mit Durchmesser 72km an der Basis und 3600m Hhe brauchen wir auch noch.

Potenzielle / Lageenergie: STENSEAImaginrteil Stored Energy in the SeaEine Betonkugel mit 3 m Durchmesser wird im Bodensee versenkt, um mit berschssiger Windenergie Luft hinein zu pumpen, das Wasser heraus zu drngen und bei Strombedarf wieder einstrmen zu lassen.Das ist Hubarbeit: Der Wasserspiegel des Bodensees hebt sich dabei um 28 nm.Der Bodensee ist 250 m tief.Die Kugel hat ein Volumen von etwa 14 m (14 t Wasser).Das ergibt einen Speicher mit brutto 9,5 kWh (mechanisch).

Potenzielle / Lageenergie: STENSEAImaginrteil Stored Energy in the SeaDen IWES-Forschern zufolge wre dies eine Mglichkeit, Strom direkt in der Nhe von Offshore-Windparks zwischenzuspeichern.Offshore-Windparks in 250 m Wassertiefe sind eine Herausforderung.Gem einer anderen Quelle entwickelten die Forscher einen Hohlkugelspeicher aus Beton mit einem Durchmesser von 30 m und einer Kapazitt von 20 MWh.Dies erfordert eine Tiefe von 525 m (brutto; bei 100% Wirkungsgrad).Durchschnittliche Wassertiefe der in 2015 zugebauten Anlagen: 23,6 m.Dann mssten 10 000 Kugeln versenkt werden, um die Speicherkapazitt des Pumpspeicherkraftwerks von Goldisthal zu erreichen.Dieses soll 693 Millionen Euro gekostet haben.Sollte es gelingen, fr je 693 000 Euro je eine Kugel zu versenken, so wre diese Speichertechnologie nur 10 Mal so teuer wie Pumpspeicherkraftwerke.

Potenzielle / Lageenergie: STENSEAImaginrteil Stored Energy in the SeaTiefe laut www.energiesystemtechnik.iwes.fraunhofer.de/de/projekte/suche/laufende/stensea-storing-energy-at-sea.html23 m525 mTiefe laut http://windmonitor.iwes.fraunhofer.de/windmonitor_de/4_Offshore/2_technik/4_Kuestenentfernung_und_Wassertiefe

Kinetische Energie:Rotierende SchwungmassenGedanken-Experiment:Die Statorwicklung im KKW Olkiluoto (1,8 GW) sei ber einen Umrichter ans Netz angeschlossen.Der Antrieb fiele schlagartig weg, der Generator liefe aus und lieferte whrend dessen noch die volle elektrische Leistung.Wie lange wrde es bis zum Stillstand dauern?

Und das, obwohl

Knapp eine Sekunde lang knnte die kinetische Energie der Schwungmasse das Kraftwerk ersetzen!

CAES (compressed air energy storage): DruckluftspeicherKompression von 200l Luft auf ein Volumen von 1l (von 1bar auf 200bar)

CAES (compressed air energy storage): Druckluftspeicher geben nicht viel her1m Luft kann bei 200 bar also 107MJ30kWh speichern.Damit ist das erforderliche Volumen etwa 10 Mal so gro wie das fr einen entsprechenden Li-Ionen-Akkumulator.Der Vorteil des Druckluftspeichers ist zwar: Der Inhalt kostet nichts.Der Nachteil ist jedoch: Der Druckbehlter muss es ganz schn in sich haben.Daher denkt man an die Nutzung unterirdischer Erdgas-Kavernen.Etwa 700 Befllungen mit Druckluft entsprchen dem Energiegehalt des zuvor abgebauten Erdgases.Allerdings stellt dieser Vergleich eine Gleichsetzung chemischer mit mechanischer Energie dar.Das muss dazu, wie immer, erwhnt werden, denn die Umwandlungs-Wirkungsgrade in elektrische Energie unterscheiden sich sehr.

CAES (compressed air energy storage): Druckluftspeicher viel bleibt auf der StreckeLuft erwrmt sich durch die Kompression.Die Wrmekapazitt cV von Luft fr den Fall konstanten Volumens ist etwa 1,4 Mal so gro wie die Wrmekapazitt cp fr konstanten Druck. Luft khlt sich wieder ab, und die Wrme verteilt sich in der Umgebung.Nutzt man nun den Restdruck des abgekhlten Gases zur Gewinnung mechanischer Energie, dann khlt es sich nochmals ab.Das begrenzt den erreichbaren Wirkungsgrad auf kaum ber 50%.Die Verluste des Kompressors und seines Antriebsmotors sind darin noch nicht bercksichtigt.

CAES (compressed air energy storage): Druckluftspeicher sind keine Idee der NeuzeitDie einzige Anlage dieser Art wurde 1978 in Huntorf bei Elsfleth gebaut.Die Krte des schlechten Wirkungsgrads musste man dort aufm platten Land in Ermangelung von Pumpspeicher-Potenzial schlucken.Was tut man nicht alles, um das Verbundnetz insgesamt am Laufen zu halten?Die Anlage wre aus wirtschaftlichen Grnden beinahe stillgelegt worden doch dann kam die Energiewende, und das Kraftwerk blieb.Die Leistung der Turbine betrgt 321MW elektrisch.Die Kaverne ist etwa 310.000m gro und wird mit 400MWh Energie aufgeladen.Sie wird innerhalb von 8 Stunden mit 60MW Kompressorleistung von 46bar auf 72bar aufgepumpt.Dies liefert Energie fr rund 2 Stunden.

CAES (compressed air energy storage): Druckluftspeicher sind keine Idee der NeuzeitJedoch: Es handelt sich berhaupt nicht um eine reine Druckluftturbine, sondern um eine herkmmliche, mit Erdgas betriebene Brenngasturine.Lediglich die Hilfsenergie zum Vorverdichten der Brennluft stammt aus dem Speicher.Dies relativiert diesen Energiespeicher doch erheblich.Da die Anlage zur Regulierung des Tageslastgangs eingesetzt wird, darf man davon ausgehen, dass die Druckluft bei der Nutzung noch warm und die Nutzung entsprechend effizienter ist.Hiervon kann bei dem noch immer gesuchten Jahreslastgangspeicher eher nicht ausgegangen werden.Wollte man allein mit dieser Technik ber den Winter kommen, mssten unter etwa 1/100 der Flche Deutschlands Kavernen von im Mittel 25m Hhe liegen.Na ja, denkbar wrs immerhin.

Supraleitende magnetische Energiespeicher (SMES) sind reine KurzzeitspeicherPrinzip:Speicherung von Energie in starken Magnetfeldern.Supraleitende Spulen haben praktisch keine ohmschen Verluste.Hochtemperatur-Supraleiter erlauben eine 100 mal hhere Stromdichte als Kupfer (von Aluminium gar nicht erst zu reden).Hochtemperatur bedeutet hier um 100K-170C.Daher muss der Speicher leider stndig gekhlt werden, ob er nun gerade voll oder leer ist.Vorteil ist aber, dass sich eine hhere Induktivitt erreichen lsst, da die Strompfade dichter beieinander liegen.

Supraleitende magnetische Energiespeicher (SMES) speichern wenig und schlucken vielDiese Spule knnte z. B. aus 10.000 Windungeneines Supraleiters von10 mm Querschnitt bestehen.Belastbarkeit: I 3.000 A (statt 3 A bei Cu; 2 A bei Al).Induktivitt (Faustformel):L 120 H.Energie-Inhalt:

gerade genug, um sich selbst eine Woche zu khlen

0,9 m1,0 m1,1 m

Super-Kondensatoren (Supercaps)speichern wirklich elektrische Energie direktDieser Supercap kann 15kJ elektrische Energie speichern.Ein Elko (Elektrolyt-Kondensator) dieser Gre knnte 150J speichern.Das ist mal eben Faktor 100.Leider aber werden von diesem Supercap immer noch 230 Stck bentigt, um 1kWh elektrischer Energie zu speichern.In z. B. Laptop-Akkus umgerechnet wren es keine 20 Stck.Damit sind Superkondensatoren fr die Energiewende ebenfalls drauen.

Zur Lage der Speichertechnologienin Deutschland 2015:Installierte Generatorleistung:192,3 GW,davon konventionell (kurz- oder langfristig abrufbar):90,0 GW,davon Pumpspeicherleistung:5,7 GW.Maximaler Bedarf (2015):82,0 GW.Stromerzeugung in Deutschland (2015):574,2 TWh,davon aus Pumpspeicherkraftwerken: 5,7 TWh.Fr eine Energiewende ist die bestehende Pumpspeicher-Kapazitt also ein Tropfen auf den heien Stein:1% der Energie, 15% der Leistung.Alle anderen Speichertechnologien fallen dahinter, wie gezeigt wurde, noch um Grenordnungen zurck.Was nun?


Folgerungen fr die Energiewende: berall das nutzen, was sich jeweils anbietet!

Auf der Nordsee-Insel Texel steht nur eine neuzeitliche Windkraftanlage.Denn die schrecken jaTouristen ab.Historische gibts mehrere.Denn die locken jaTouristen an.

Merkwrdig: Texel wimmelt vor Solar-AnlagenNa ja, logisch denn an der Nordsee herrscht stets eitel Sonnenschein.Wind dagegen ist nahezu unbekannt.

Folgerung 1 fr die Energiewende dies ist nicht nachhaltig:Der Strompreis fr einen Haushalt mit 3000 kWh/a liegt bei28 ct/kWh, davon:25 ct/kWh fr die Energie,3 ct/kWh fr die Mglichkeit, diese jederzeit bei einer Leistung bis zu23,5 kW abzunehmen, obwohl er im Mittel nur0,5 kW abnimmt.Die Versorgungskosten fr einen Haushalt mit 3000 kWh/a liegen bei28 ct/kWh, davon:3 ct/kWh fr die Energie,25 ct/kWh fr die Mglichkeit, diese jederzeit bei einer Leistung bis zu23,5 kW abzunehmen, obwohl er im Mittel nur0,5 kW abnimmt.

Folgerung 1 fr die Energiewende dies ist nicht nachhaltig:Da aber regenerative Energie,die heute schon 1/3 der Erzeugung ausmacht,eigentlich nichts kostet, sieht die Aufteilung der Versorgungskostenfr einen Haushalt mit 3000 kWh/a heute schon etwa so aus:28 ct/kWh, davon:2 ct/kWh fr die Energie,26 ct/kWh fr die Mglichkeit, diese jederzeit bei einer Leistung bis zu23,5 kW abzunehmen, obwohl der Haushalt im Mittel nur0,5 kW abnimmt.Die Tarife der Kostenstruktur anzupassen jedoch verdrbe jede Motivation zum sparsamen Umgang mit Energie.Sparsamkeit ist und bleibt aber eine wichtige Sule der Energiewende!

Folgerung 1 fr die Energiewende dies ist nicht nachhaltig:Das ist der Kosten deckende Preis fr die einmalige Nutzung eines Netzes, das diesen Luxus bietet.Der Solarteur dagegen nutzt das Netz ein zweites Mal und bekommt dafr 18 ct/kWh bezahlt!Dafr darf er sich dann auch noch autark nennen,wenn er im Sommer ungefhr so viel ins Netz speistwie er im Winter daraus entnimmt.Bilanzielle Autarkie nennt sich das.Bilanziell dazu zu setzen darf man heute auch gern mal vergessen.

Folgerung 2 fr die Energiewende zwei neue Anforderungen an die Versorgung:Anforderung an das Netz: Der altbekannte, aus Erfahrungswerten vorhersehbare Tageslastgang wird durch einen neuen, stochastischen Lastgang berlagert, der vorwiegend vom Wetter abhngt.Diese neue Anforderung ist (beim gegenwrtigen Anteil solcher Einspeisungen von knapp 33% und darber hinaus bis schtzungsweise 40%) beherrschbar.Anforderung an die Energie-Bereitstellung: Zustzlich zum Tageslastgang msste eigentlich ein Jahreslastgang eingefhrt werden bzw. Bercksichtigung finden, der durch Energiespeicherung reguliert werden msste.Zu diesem Problem ist zur Zeit mit einer bedingten Ausnahme keine Lsung verfgbar!Mal sehen, was geht und was nicht funktioniert


Gute Aussichten:Energie sparen mittels WrmepumpenDie Wrmepumpe ist die einzige Maschine, von der man sagen kann, sie habe einen Wirkungsgrad von (sogar weit) ber 100%.Denn es lassen sich mittels 1kWh elektrischer Energie 3kWh Wrme drauen einsammeln, also 4kWh Wrme ins Zimmer bringen:Wirkungsgrad 400%! COP = 4 (coefficient of production).Damit ist gegenber der Verbrennung im Haus sehr wenig gewonnen, wenn Strom aus Wrme mit nur 30% Wirkungsgrad erzeugt wird.Je besser aber der Wirkungsgrad beim Erzeuger und beim Verbraucher wird, und je mehr Naturstrom im Netz fliet, desto besser sieht die Bilanz fr die Wrmepumpe aus.Hier steckt groes Potenzial, insbesondere wenn man bedenkt:Die Wrmepumpe sammelt Wrmemll drauen auf und hebt ihn dank des alternativlosen Einsatzes elektrischer Energie in elektrischen Betriebsmitteln auf einen im Haus nutzbaren Pegel.

Gute Aussichten:Energie sparen mittels WrmepumpenPrinzip:Kaltes noch klter machen, um damit Warmes noch wrmer zu machen.Fakt 1: Gase / Dmpfe erwrmen sich beim Komprimieren.Fakt 2: Der Siedepunkt von Flssigkeiten steigt mit dem Druck.Fakt 3: Das Verdampfen von Flssigkeiten erfordert viel Energie.Vorgehensweise erster Akt:Gas / Dampf wird komprimiert, erwrmt sich und wird der warmen Umgebung ausgesetzt. Dampf kondensiert, obwohl er wrmer ist als die warme Umgebung. Kondensationswrme wird frei.Vorgehensweise zweiter Akt:Kondensat strmt in die kalte Umgebung, Druck wird abgelassen. Siedepunkt fllt, Flssigkeit siedet, obwohl in kalter Umgebung, nimmt dabei viel Wrme auf und khlt sich ab. Dampf strmt zum ersten Akt.

Mig gute Aussichten:Sparen mit Kraft-Wrme-Kopplung (KWK)Hindernisse zentral / Grokraftwerk:Rohrleitung (zu) lang,Carnot senkt den Wirkungsgrad der Kraftwerke, wenn Wrme ausgekoppelt wird (Abwrme-Temperatur muss erhht werden).Hindernisse dezentral / anwendernah:Das Skalierungsgesetz,ungenaue Deckung von Strom- und Wrmebedarf.

Mig gute Aussichten:Sparen mit Kraft-Wrme-Kopplung (KWK)Prinzip:Thermisches Kraftwerk verwandelt chemische / nukleare Energie in1/3 Strom und 2/3 Wrme.Doch warum Verlustwrme?Diese lsst sich noch fr die Raumheizung verwenden!Auffllig:Diespasstoptimalzu obengenanntenWerten!Doch leider:

Mig gute Aussichten:Sparen mit Kraft-Wrme-Kopplung (KWK)Last-profilH0Haushalt(Tages-mittel-werte)

Mig gute Aussichten:Sparen mit Kraft-Wrme-Kopplung (KWK)Last-profile H0HaushaltundHZ0 Nacht-speicher-heizung(Tages-mittel-werte)kor-relieren leidernur wenig!

Gute Aussichten nur mit:KWK plus Fotovoltaik plus AkkuLast-profile H0undHZ0hinterlegt mit Ein-speise-profilES0wrden sich gut ergnzen

Gute Aussichten nur mit:KWK plus Fotovoltaik plus AkkuAber wer soll das bezahlen?Schon der Akku allein kann nur subventioniert bestehen.Die Solar-Anlage ist ebenfalls durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) finanziert.Dann kommt noch das Kleinkraftwerk hinzu(BHKW oder Brennstoffzelle).Dazu der bliche Haus-Anschluss.Ehe diese Rechnung aufgeht, wird Energie noch erheblich viel teurer werden mssen.Doch da drfen wir ganz optimistisch sein

Bessere Aussichten:KWK und Wrmepumpe kombinierenStrom-ver-brauch einer Wrme-pumpe kor-reliert natur-gem mit dem Wrme-bedarf desGe-budes

Bessere Aussichten:KWK und Wrmepumpe kombinierenStrom-ein-spei-sung mit KWK kor-reliert natur-gem mit dem Wrme-bedarf desGe-budes

Bessere Aussichten:KWK und Wrmepumpe kombinierenOptimaler Strommix:Nachbarschaft eines Gebudes mit KWK zu einem Gebude mit Wrmepumpe:Das Wrmepumpen-Gebude erhlt Strom fr (indirekte sehr sparsame) elektrische Heizung und fr die Allgemein-Versorgung vom BHKW-Gebude.Das BHKW-Gebude verbraucht Gas fr 4/3 Gebude.Das BHKW-Gebude erzeugt Strom fr zwei Gebude.Das Wrmepumpen-Gebude verbraucht kein Gas 2 Gebude beheizt und mit Strom versorgt mit dem Bedarf der Gasheizung von 4/3 Gebuden.Und das Ganze auch noch ohne jegliches Smart Grid;gesteuert nur vom gemeinsamen Wetter. Donnerwetter!

Schlechte Aussichten:USV-Anlagen und Notstrom-Versorgungen mit USV-Gerten Primrregelleistung bereitzustellen (www.elektropraktiker.de/nc/fachinformationen/fachartikel/eine-usv-muss-mehr-koennen)Wann soll diese Technik denn zum Einsatz kommen?Entweder braucht man die USV, weil der Strom ausfallen knnte aber dann darf der Akku niemals schon vorher leer sein!Oder man geht davon aus, dass der Strom schon nicht ausfallen wird bzw. wenn, dass dies dann nicht so schlimm sein wird.Dann braucht man aber keine USV.Dies entspricht wieder einmal der genialen Empfehlung:Kaufen Sie sich eine Kuh! Dann haben Sie immer Fleisch und Milch.Jedoch:Warum werden Notstrom-Aggregate nicht in der Spitzenlast eingesetzt? Aufwndiger ist schon die Fhigkeit zum Netzparallelbetrieb.

Ziemlich schlechte Aussichten:Brennstoffzellen und GasspeicherDer weltweit grte Gasometer fasst 600.000m Gas, entsprechend einem Brennwert von 2160MWh.Wollte man z. B. ein Kernkraftwerk von1,3 GW durch 1000 Wasserstoff-Brennstoffzellen zu je 1,3MW (Wirkungsgrad 60%) ersetzen, wre der Gasspeicher in genau einer Stunde leer.Besser gehts mit den schon erwhnten unterirdischen Kavernen. Diese jedoch erfordern die Kompression des Gases.Die Kaverne in Huntorf bte als Speicher fr Brenngas (statt Druckluft) Platz, um 1/100 von Deutschland etwa 4 Tage lang mit Strom zu versorgen.

Gute Aussichten zum Sparen mit Energie:Gas-und-Dampf-Turbinen (GuD)Gasturbinen lassen sich schnell hochfahren und sehr schnell in der Leistung variieren.Damit stellen sie die optimale Ergnzung zu den regenerativen Einspeisungen dar.Ihre Arbeitstemperatur liegt deutlich hher als die von Dampfkraftwerken.Verbrennungstemperaturen bis maximal 1600C lassen sich nutzen.Das ist gut fr den Carnot-Wirkungsgrad.Leider aber ist das Abgas mit 650C auch noch ziemlich hei.Das ist schlecht fr den Carnot-Wirkungsgrad.Was liegt da nher als das noch heie Abgas zu nutzen, um damit Dampf zu erzeugen und zustzlich eine Dampfturbine anzutreiben?Fertig ist die Gas-und-Dampf-Turbine.

Gute Aussichten zum Sparen mit Energie:Gas-und-Dampf-Turbinen (GuD)GuD-Anlagen erreichen traumhaft hohe Wirkungsgrade bis gut 60%.Dabei verfgt der Gasturbinenteil, der etwa 2/3 der Leistung erbringt, ber genau die Vorteile, die der neue Energiemarkt bentigt:Die Anlage luft bei Anforderung schnell hoch, hat allerdings dann bei gut der halben Leistung ein Plateau, bis das Wasser endlich kocht.Leider ist der Brennstoff Erdgas relativ teuer.Hier sollte eigentlich der CO2-Handel helfen, denn:Erdgas verursacht bei der Verbrennung weniger CO2 als Kohle.Wegen des hohen Wirkungsgrades muss wesentlich weniger Erdgas verbrannt werden.Doch der CO2-Handel luft zur Zeit nicht so recht.Und per se erneuerbar ist diese Technik nicht;nur recht sparsam ist sie.

Ganz schlechte Aussichten:Strom im Wrmemarkt

dient eben nicht der Entsorgung berflssigen Fotovoltaik-Stroms

Ganz schlechte Aussichten:Strom im Wrmemarkt oder zur Nutzung des Sonnenscheins im Sommer zur Jahreszeit des meisten Sonnenscheins

Ganz schlechte Aussichten:Strom im Wrmemarkt sondern zum Heizen der kalten Bude, wenn keine Sonne scheint!zur Jahreszeit des geringsten Sonnenscheins

Ganz schlechte Aussichten:Strom im Wrmemarktim Einsatz alssolare Energiespeicher

Gar nicht so schlechte Aussichten:Strom im Wrmemarkt indirekt oder kleinDoch ist von dieser Anwendung meist auch gar nicht die Rede(in der berschrift vielleicht aber nicht im Text).Eine Verffentlichung z. B. widmet der flexibilisierten Nachtspeicher-heizung nur einen ganz kurzen Abschnitt und beschliet ihn mit:Ob das System zukunftsfhig ist, bleibt abzuwarten.Vielmehr geht es fast immer umelektrische Warmwasser-Bereitung,Zwangsbelftungen mit Wrmetauschern in WohnrumenWrmepumpen (die mit Nachtspeicherheizungen auer dem Verwendungszweck berhaupt nichts gemeinsam haben).So gesehen kann Strom im Wrmemarkt eine groe Zukunft haben!

Gute Aussichten? HG spart Verlust?Hochspannungs-Gleichstrom-bertragungDie Errichtung eines Umrichters an jedem Endeist mit erheblichem Aufwand verbunden undfrisst jeweils etwa 0,5% der bertragungsleistung an Verlusten,etwa so viel wie 50km Kabel.Nein, die Entscheidung fr HG geschieht stets aus anderen Grnden nicht, weil diese Art der bertragung weniger Verluste htte.Auerdem ist es immer eine Frage der Auslegung und der Auswahl des Kabels, welche Hhe an Verlusten man denn nun zulsst:Da die Verluste fast ausschlielich aus dem ohmschen Widerstand bestehen, kann man sie praktisch immer halbieren, indem man den Leiterquerschnitt verdoppelt ob nun fr Drehstrom oder Gleichstrom.Ohne weiteres liee sich die Freileitung berdimensionieren bzw. nicht voll auslasten und schon zge sie mit dem Erdkabel gleich.

Gute Aussichten: HG trgt weiterHochspannungs-Gleichstrom-bertragungDies ndert allerdings nichts daran, dass die HG einen wichtigen Baustein fr die Energiewende bildet:Der Einsatz von HG wird unumgnglich, wenn lngere Strecken als Erdkabel oder als Seekabel gefhrt werden sollen.Auch kann HG Verbundnetze untereinander verbinden, die nicht synchron laufen.Also: Das eine tun und das andere nicht lassen!Je mehr Leitungen und Netze, desto Energiewende.

Schlechte Aussichten:Wrme aus der Tiefe GeothermieDer Ausbau erfolgt nur in homopathischen Dosen:Windkraft in Deutschland 2015:44.800 GW87.700 GWh/aFotovoltaik in Deutschland 2015: 39.700 GW38.400 GWh/aGeothermie in Deutschland 2015: 34 GW86 GWh/aDas ist alles. Warum?Weil man so tief nicht bohren kann und will, dass es so richtig schn warm wird, wie Herr Carnot es gern htte.Auer z. B. in Island.Bei uns dagegen muss man schon sehr viel Wrme aus der Erde holen, um davon nennenswerte Anteile in elektrische Energie umwandeln zu knnen.

Schlechte Aussichten:Wrme aus der Tiefe GeothermieAuch die Zange zwischen dem Wachstumsgesetz und der dezentralen Erzeugung schlgt hier wieder voll zu:Um z. B. den Querschnitt einer Rohrleitung zu vervierfachen, gengt es, den Durchmesser zu verdoppeln.Damit verdoppeln sich auch der Umfang und also der Materialbedarf. Der Strmungswiderstand fllt dadurch sogar auf 1/16.Man baue also mglichst wenige mglichst groe Anlagen!Umgekehrt fhrt die Vervierfachung des Sammelgebiets nicht zum vierfachen Ertrag, weil der Boden in der Umgebung schon ausgelutscht ist.Man baue also mglichst viele mglichst kleine Anlagen!Ja, was denn nun?

Gar nicht so schlechte Aussichten:Geothermie im Verbund mit WrmepumpenGeothermie hat eher eine indirekte Bedeutung fr die Energiewende, da sie sich zum gemeinsamen Einsatz mit Wrmepumpen in der Raumheizung geradezu anbietet.Hierfr hilft eine geringfgige Anhebung der Ausgangs-Temperatur schon viel, um den Wirkungsgrad / COP (coefficient of production) und den Ertrag betrchtlich zu erhhen.Eine Wrmepumpenheizung kann also gerade dadurch effizient, attraktiv und Kosten deckend werden, dass sie das Erdreich (mit Tiefenbohrung) als Wrmequelle nutzt.

Dnne Aussichten: Blaue Energieist auch grn sechs Energien aus dem Meer1.Meeresstrmungen lassen sich wie Fliegewsser nutzen.2.Gezeitenkraftwerke nutzen den Tidenhub.Trfen die grten Buchten der Erde (Sognefjord in Norwegen)mit dem grten Tidenhub zusammen,so lge das Potenzial um 2 GWh und das 4 mal tglich.3.Wellenkraftwerke nutzen die Wellenbewegung des Wassers.Vier Stck in Schottland und Portugal zu je 750kW waren in Betrieb.Eine luft noch.4.Osmosekraftwerke nutzen den osmotischen Druck,wo Frischwasser in das Salzwasser des Meeres fliet.1m Membran kann etwa 3W erzeugen.

Dnne Aussichten: Blaue Energieist auch grn sechs Energien aus dem Meer5.Thermohaline Auftriebskraftwerke:Seewasser ist an der Oberflche wrmer als am Meeresgrund.Andererseits ist der Salzgehalt in der Tiefe geringer.Der Salzgehalt hat mehr Auswirkung auf die Dichte als die Temperatur:Die Dichte ist oben hher.Man fhre also ein Rohr von der Oberflche in die Tiefe.Wasser steigt im Rohr auf, erwrmt sich, behlt aber den niedrigeren Salzgehalt bei.Auftrieb: Etwa 15 N/m.Ertrag fr Wassertiefe 3000 m und eine 2 m dicke Leitung: 1 MW.(www.weirdscience-club.de/index.php?option=com_content&view=article&id=110:sabrina-behrens-alice-knauf-thermohalines-auftriebskraftwerk&catid=44:naturpur-08&Itemid=76)

Dnne Aussichten: Blaue Energieist auch grn sechs Energien aus dem Meer6.Tiefseespeicherkraftwerke (TSSKW):Man setze 1000 Sinkkrper (z. B. aus Beton)mit einer Masse von je 45t in ein Kraftwerksschiff.Abzglich Auftrieb bleibt eine Gewichtskraft von etwa 300kN.Bei 6000m Tiefe ergibt sich eine Energie-Lagerkapazitt von1000*300kN*6km=1800GNm=1800GJ491MWh.Damit knnte ein solches Schiff immerhin etwa 500km weit fahren.In der betreffenden Verffentlichung jedoch sind die Sinkkrper quaderfrmig statt strmungsgnstig gestaltet.Bei der vorgeschlagenen Geschwindigkeit von 2m/s ergibt dies einen Strmungswiderstand von rund 5kN.Und was ist mit dem Strmungswiderstand des 6km langen Seils?

Dnne Aussichten: Blaue Energieist auch grn sechs Energien aus dem Meer6.Tiefseespeicherkraftwerke (TSSKW):Letztlich sind diese Detailfragen auch mig, denn:Es ist unklar, wie die elektrische Energie zum Kraftwerksschiff und wieder von dort fort geleitet werden soll.Ein Seekabel wird der Einfachheit halber als vorhanden vorausgesetzt.Es gibt aber keine Seekabel in der Tiefsee.6km Seekabel wiegen ber 30t.Ein Seekabel trgt aber keine 30t.Es reit also schon gleich beim Verlegen ab.(https://www.vde.com/DE/FG/ETG/PBL/MI/2016-01/Seiten/Download.aspx)

Solarthermie der einen Art:Solarthermische Kraftwerke mit Spiegeln und Turm

Solarthermie der einen Art: oder auch ohne Turm: Parabolrinnenkraftwerke

Solarthermie der anderen Art: Aufwindkraftwerke (Thermikkraftwerke)Man berdache ein Stck Wste mit einem transparenten Werkstoffund lasse die Luft darunter so richtig schn warm werden.ber einen Kamin kann sie dann entweichen.Der Aufwind lsst sich durch eine Turbine nutzen.Die Temperatur-Differenz zwischen Eintritt und Austritt des Kaminsstellt den theoretischen Hchst-Wirkungsgrad dar (Carnot).Prototyp-Anlage in Manzanares (Zentral-Spanien):Turmhhe 195 m, Kollektorflche 4738 m,erbringt eine errechnete Leistung von 47,3 kW.Langzeit-Bestwert (gemessen): 51,7 kW, entsprechend 10,9 W/m,ergibt einen Wirkungsgrad von 1% (der Globalstrahlung 1 kW/m).Das ist eine Zehnerpotenz weniger als heutige Fotovoltaik-Anlagen.

Solarthermie der anderen Art: Aufwindkraftwerke (Thermikkraftwerke)Mehr ist nach Carnot auch nicht drin.


Bilanz erst ein Wort zur Geschichte:Wohin geht die derzeitige Energiewende?Energiewende 1:Ersatz der Windenergie in der Seefahrt erst durch Kohle, dann durch l,Ersatz von Wasser- und Windkraft in der Erzeugung mechanischer Energie durch Dampf.Energiewende 2 (unvollendet abgebrochen):Ersatz von Kohle, Gas, und l durch Kernkraft.Energiewende 3:Ersatz von Kernkraft und Kohle durch Solar- und Windenergie.Na ja, unser Stromsystem besteht halt seit eh und je aus drei Phasen, die sich periodisch wiederholen

Bilanz: Wohin geht die Energiewende 2?Regelenergie / RegelleistungWer in der Schweiz 10MW fr eine Woche vorhalten kann, bekam dafr in 2014 zwischen 30.000CHF und 70.000CHF.Das sind immerhin zwischen 12% und 28% dessen, was man fr eine konstante Abnahme der vollen 10MW ber eine ganze Woche bezahlen msste (gerechnet mit Haushaltstarifen).Wird die bereit gehaltene Leistung tatschlich in Anspruch genommen, so bekommt der Anbieter fr die Energie zustzlich den aktuellen Brsenpreis +20%.Wer negative Sekundr-Regelleistung im Angebot hat (also auf Kommando Strom abnimmt), bekommt einen Rabatt von 20% auf den aktuellen Preis.(Benedikt Vogel: Netzwerk steuert Strom im Sekundentakt. ET HK extra 2015, S. 138)

Bilanz:Regelenergie / RegelleistungDabei sind die Schweizer Strompreise ziemlich gndig!www.strompreis.elcom.admin.ch/Map/ShowSwissMap.aspx

Bilanz:Die Kostenstruktur als zwingender FaktorDie Situation ist folgende:Zuerst bauen wir neben der bestehenden Erzeugungsanlage eine zweite auf, die dann eingreift, wenn sie verfgbar ist.Solange sie produziert, spart sie Brennstoff ein.Der Strom aus dem bestehenden System wird nun auch teurer, da die Anlagen stndig auf und ab fahren.Ein Braunkohlekraftwerk braucht 9 bis 15 Stunden zum Anfahren.Bei Teillast verschlechtert sich der Wirkungsgrad.Wir wissen bis hierhin, dass Sonne und Wind zusammen, wenn sie beide annhernd voll verfgbar sind, den gesamten Leistungsbedarf Deutschlands decken knnen.Was wir nicht wissen, ist, wann und wie schnell diese Zeiten kommen und gehen.

Bilanz:Die Kostenstruktur als zwingender FaktorAngeblich lassen sich Braunkohlekraftwerke nicht unter 40% ihrer Nennleistung betreiben. So genau sagt uns das leider niemand.Mit Sicherheit aber wissen wir, wie viel Zeit und Energie es kostet, ein Braunkohlekraftwerk still zu setzen und wieder anzufahren.Nun beklagen wir uns, dass durch die Finanzierung dieses Systems der Strom zu teuer wird, um ihn regenerativ zu verheizen:In zuknftigen Szenarien mit sehr hohen EE-Anteilen drngt sich daher die Nutzung von Strom im Wrmemarkt (Power-to-Heat PtH) frmlich auf. Auf diese Weise lassen sich die fossilen Energietrger im Wrmemarkt effizient und kostengnstig substituieren.(https://www.vde.com/de/InfoCenter/Seiten/Details.aspx?eslShopItemID=35de181d-8487-4b5b-aaa9-7a979c8656e5)Tun sie? Genau hier beit sich die Katze in den Schwanz: Der Strom ist eben nicht kostengnstig aus Sicht des Verbrauchers, also sprich billig!

Bilanz:Die Kostenstruktur als zwingender FaktorStrom ist eben deswegen teuer geworden, weil der regenerativ erzeugte Anteil darin enthalten ist.Es besteht wohl Konsens darber, dass regenerativ erzeugter Strom prinzipiell als hherwertig anzusehen ist; also ist er folgerichtig teurer.Dies ist die eine mgliche Sichtweise.Wir gehen doch auch nicht ins Reformhaus und meutern, dass die Preise dort hher sind als im Supermarkt.Wenn man den guten, grnen Strom billig und guten Gewissens verheizen kann, werden sich auch knftig die fossilen Kraftwerke, die Stromnachfrage und die Stromspeicher an der wetterabhngigen Stromproduktion von Windkraft- und Solaranlagen ausrichten mssen(www.agora-energiewende.de/de/projekte/-agothem-/Projekt/projektdetail/87/12+Thesen+zur+Energiewende).Mssen vielleicht, aber knnen vor Lachen! Und wer soll das bezahlen?

Bilanz:Die Kostenstruktur als zwingender FaktorFast so gut knnte man fordern, das Wetter habe sich geflligst nach dem Strombedarf zu richten. Doch das ist bekanntlich aussichtslos.Die andere mgliche Betrachtungsweise ist mithin:Erneuerbar erzeugter Strom ist noch weniger wert als Grundlast-Einspeisung.Ein Mitarbeiter des Kernkraftwerks Emsland berichtete (2009):Wir speisen die Kilowattstunde fr 2,9 Cent ins Netz ein.Diese Leistung steht zwar immer nur in konstanter Hhe, aber doch wenigstens rund um die Uhr, Sommer wie Winter zur Verfgung.Von der Fotovoltaik wei man hingegen, dass sie bei Nacht schon mal gar nicht und im Winter nur sehr, sehr mig zur Verfgung steht.Daher hat fotovoltaisch erzeugter Strom auf dem Markt zunchst einmal einen noch deutlich geringeren Wert als Grundlast-Einspeisung.

Bilanz:Die Kostenstruktur als zwingender FaktorVielleicht msste man deutlicher zwischen Wert und Preis unterscheiden, die hier ungewhnlich stark auseinander klaffen.Wie sich die Sache darstellt, hat erneuerbare Energie im Stromnetz so lange einen gewissen Wert (gemessen an Kosten / Preisen), wie sie als Ergnzung zu den konventionellen Quellen auftritt.Der Marktpreis entspricht ganz grob den Kosten fr den eingesparten Brennstoff.Oder jedenfalls msste dies so sein, handelte es sich nicht um einen regulierten Markt (d. h. eine Art rundes Quadrat).In dem Moment, in dem keine konventionelle Energie mehr zu ersetzen ist, ist der Markt gewissermaen am Anschlag. Sptestens jetzt werden die Preise negativ.

Bilanz:Der weitaus grte Schritt liegt noch vor unsEine Windkraftanlage oder 50.000m Solargeneratoren knnen jhrlich so viel Strom liefern wie 1.000 Haushalte im selben Jahr verbrauchen.Tatschlich aber sind die Haushalte damit (z. B.!) nur die halbe Zeit versorgt, weil Angebot und Nachfrage zeitlich nicht zusammenfallen.Zwei Windkraftanlagen bzw. 100.000m decken schon 3/4 der Zeit ab.Aber beide mssen im Jahresmittel um jeweils 50% abgeregelt werden.Vier Windkraftanlagen bzw. 200.000m decken schon 7/8 des Bedarfs ab.Dafr bleiben die Erzeugungspotenziale nun schon zu je 75% ungenutzt.Damit ist das Problem von Dunkelflauten immer noch nicht gelst.Speichertechnologien, die die Lcken schlieen knnten, gibt es nicht(bis auf eine, die aus geografischen Grnden nur in einigen Lndern umsetzbar ist).

Bilanz Energiewende:Der weitaus grte Schritt liegt noch vor unsBis 40% siehtdieETGimVDE noch kein Problem nur hohe Kosten aber dann?

Bilanz:Wie wird es weitergehen? Noch einmal:Wir haben in Deutschland:Bedarf min.35 GW,Bedarf max.82 GW.Installierte Leistung Wind45 GW,Installierte Leistung Fotovoltaik40 GW.Also gibt es Zeiten der Versorgung allein aus Sonne und Wind(z. B. am Muttertag 2016 schon zu 95% EEX-Preis: -103 /MWh!).Obwohl die Abregelung Erneuerbarer heute noch extreme Ausnahmen darstellt.Jedoch: Jede von nun an neu errichtete Windmhleist weniger rentabel als die vorherigeund macht alle bestehenden ein klein wenig weniger rentabelwegen zunehmender Abregelungen.

Bilanz:Wie wird es weitergehen? Noch einmal:Wir haben in Deutschland:1/3 subventionierte regenerative Einspeisung, die von2/3 konventioneller Einspeisung mit getragen werden muss.Wir wollen in Deutschland:4/5 regenerative Einspeisung, die von1/5 konventioneller Einspeisung mit getragen werden solloder sich selbst trgt.Aber wie soll das gehen?

Bilanz:Wie wird es weitergehen? Noch einmal:Das heit dann aber, dasseine Windkraftanlage nur an jedem fnften Starkwindtag wirklich luftbzw. eine laufende vier still stehende mit durchfttern mussoder alle fnf nur 20% der momentan mglichen Leistung einspeisen.Technisch geht das.Die Landschaftsspargel stehen dann aber wirklich berall herum und kosten Geld.Stellen Sie sich vor, ein Hydrant msste sich ber das abgegebene Wasser amortisieren

Bilanz: Manche Begriffe wren besser nie erfunden worden, z. B. NetzparittNoch einmal zum Mitdenken: Der gemeine Haushalts-Stromkunde zahlt28 ct/kWh, davon:3 ct/kWh fr die Energie,25 ct/kWh fr die Verfgbarkeit der Energie (schon per Order Mufti um 6 ct/kWh erhht dies jedoch ist noch der weitaus kleinere Teil der Diskrepanz).Definition: Wennein Grokraftwerk Strom fr3ct/kWh in das Netz einspeist, abereine Solar-Anlage Strom fr28ct/kWh zu erzeugen in der Lage ist,nennt sich dies Netzparitt. Was ist denn daran gleich?**lat. paris = gleich (alle Einspeisungen sind gleich, aber einige sind gleicher?)

Bilanz: Manche Begriffe wren besser nie erfunden worden, z. B. AutarkieAutarkie hie frher einmal:Ohne jede Anbindung an irgendein Versorgungsnetz(ausschlielicher Inselbetrieb).Autarkie heit heute:Man speist im Sommer etwa so viel Energie ins Netzwie man im Winter daraus entnimmt.Bilanzielle Autarkie msste sich das eigentlich nennen(und selbst dies ist schon ein zum Zweck der Beschnigung eingefhrter Ausdruck nur erfunden, um das Wort Autarkie darin unterzubringen).Bilanziell dazu zu setzen darf man heute auch gern mal vergessen.

Bilanz: Manche Begriffe wren besser nie erfunden worden, z. B. Null-Energie-HausMit dem Null-Energie-Gebude verhlt es sich ebenso:Man speise im Sommer etwa so viel Energie ins Netzwie man im Winter daraus entnimmt.Wo ist die Botschaft darin?Ebenso gut liee sich ein Null-Kilometer-Pendler definieren:Er fhrt morgens 50 km zur Arbeitsstelle und abends 50 km wieder zurck, ist also wieder dort, woher er gekommen ist.Toll!

Warum funktioniert das Systemunter diesen Bedingungen berhaupt noch?Merke:Deutschland ist in der Nutzung erneuerbarer Energie in der Stromerzeugung allen anderen EU-Lndern weit voraus(Ausnahmen: Dnemark, Niederlande).Es gibt aber kein deutsches Stromnetz, sondern nur das UCTE-Netz und das European Network of Transmission System Operators for Electricity (www.entsoe.eu).Deutschland ist Strom-Exportland.Deutscher Wind- und Solarstrom wird also in benachbarteEU-Lnder verkauft, wo noch viel Platz dafr offen ist.Wieder ein Grund mehr, warum Norwegen und die Schweiznicht zur EU gehren(?)

Bilanz: Deutschland ist Strom-Exportland15% gehen ins Ausland, 6% kommen (zu anderen Zeiten) zurck

Bilanz: Deutschland ist Strom-Exportland15% gehen ins Ausland und sei es zu negativen Preisen!

Bilanz: Neue Netze braucht das Land!Zwei Arten der Netzbeanspruchung1. Globaler Strom-berschuss negative Strompreise:Wer nun Strom entsorgt, bekommt eine Belohnung bezahlt.Obwohl sich die Einspeisung von Sonne und Wind ohne Weiteres abregeln oder ganz abschalten liee.Schuld ist das EEG, das die Netzbetreiber zur Aufnahme des EEG-Stroms verpflichtet.Nur wenn er befrchten muss,sein Kohlekraftwerk ganz abfahren zu mssenund bei Dmmerung nicht rechtzeitig wieder hoch zu bekommenund so einen grorumigen Stromausfall zu riskieren,darf der Netzbetreiber statt dessen die erneuerbaren Einspeisungen abregeln Missbrauch nicht ausgeschlossen.Wie weit soll / wird der Ausbau also noch gehen? Wird er zur Zeitgerade durch dasselbe EEG abgeregelt, das ihn erschuf?

Bilanz: Neue Netze braucht das Land!Zwei Arten der Netzbeanspruchung

2. Lokaler Netzmangel berhhte Spannung im NiederspannungsnetzAuch bei den kleinen, dezentralen Einspeisungen drfen die Netzbetreiber (ab)regelnd eingreifen, wenn sie den Betrieb ihrer Netze als gefhrdet ansehen.Denn unsere Netze sind nicht dafr gebaut, Leistung von unten nach oben einzuspeisen. Sie wurden als reine Verbrauchernetze entworfen.Der RONT (regelbarer Ortsnetz-Transformator) kann hier helfen.Dazu kommt der Netzausbau auf Nieder- und Mittelspannungsebene:Mehr Leitungen werden Erzeuger und Verbraucher engmaschiger miteinander vernetzen.Dickere Kabel und strkere Freileitungen werden die Impedanzen zwischen Erzeuger und Verbraucher reduzieren und so die Spannung stabilisieren.

Bilanz: Was studiert eine Studie?Z. B Der Zellulare Ansatz der ETGMan nenne einen Haushalt fortan Energiezelle.Man fasse die Energiezellen zusammen zu bergeordneten Energiezellen.So werden die OS-Anschlsse des nchsten Verteiltrafos auch wieder zu einer Energiezelle.Konsequent weiter gefhrt, wrde auf diese Art auch das UCTE-Netz zu einer Energiezelle.So weit reicht die Studie aber nicht(www.vde.com/de/InfoCenter/Seiten/Details.aspx?eslShopItemID=285c9c8d-a1bb-4463-af26-cf1d3a53a93a).Sonst ndert sich eigentlich nichts.

Bilanz: Was studiert eine Studie?Z. B Der Zellulare Ansatz der ETGAbschnitt 4.1.4:Es wird untersucht, ob das Prinzip von autarken Energiezellen ber alle Ebenen der Energieversorgung realisiert werden kann.Ist das autark? Wenn es dann weiter heit:Das bedeutet, dass mehrere Zellen in einer Ebene sich auf der nchsthheren Ebene wieder als eine einzelne Zelle abbilden und nach dem gleichen Grundprinzip behandelt werden.Und wie ist das heute im Gegensatz hierzu?Es wre also vorstellbar, dass sich die Struktur der Energieversorgung in Deutschland an rtliche Gegebenheiten und Verwaltungsebenen wie z. B. Haus, Strae, Ortsteil, Ort / Stadt, Kreis, Regierungsbezirk und Bundesland orientiert.Was die Energieversorgung in Deutschland heute natrlich niemals tte.

Bilanz: Was studiert eine Studie? Z. BDer Zellulare Ansatz der ETG Speicher:Abschnitt 2.3: Speicher haben ihre Einsatzpotenziale bisher nur im Labor gezeigt. Durch weitere Forschungs- und Entwicklungsarbeiten mssen sichere, robuste, einfach handhabbare und preiswerte Produkte entwickelt werden, um die Marktreife zu erreichen.Abschnitt 3.3:Offen bleibt dabei zunchst, inwieweit die naturbedingte Fluktuation dieser Energiequellen mit dem zeitlichen Verlauf des Bedarfs in Deckung gebracht werden kann.So? Was studiert diese Studie dann?Abschnitt 4.2.2:Zustzlich knnen durch Speicher Lastspitzen beim Bezug und bei der Einspeisung deutlich reduziert werden.Wir korrigieren: knnten.

Bilanz: Was studiert eine Studie? Z. BDer Zellulare Ansatz Wunsch und ?Abschnitt 3.2:Es wird angenommen, dass die Reduzierung der mechanischen Energie um 40% zu erreichen ist, da der Endenergie-Verbrauch im Verkehrsbereich bis 2050 um 40% gesenkt werden soll.Abschnitt 3.4:Es wird auch eine Reduktion des Endenergiebedarfs um 50% zugrunde gelegt, erwartet wird jedoch eine Zunahme des Elektrizittsbedarfs.Abschnitt 4.1.4:Fragen der Vertraulichkeit von Daten mssen konzeptionell gelst werden.Wann? Wie? Wo? Von wem?

Bilanz: Was studiert eine Studie? Z. BDer Zellulare Ansatz alles beim Alten:Abschnitt 4.1.4:Steuerung und berwachung wurden wie bisher gelst.Das neue Grundprinzip, also das Ausbalancieren von Erzeugung und Verbrauch auf einer mglichst niedrigen Ebene kann erheblichen Einfluss auf den Ausbau bzw. die Ertchtigung von bestehenden Netzen haben.Kann steigernden Einfluss haben.Kann mindernden Einfluss haben.Kann muss nicht; es kann auch gar kein Einfluss bestehen.Wenn der Hahn krht auf dem Mist,ndert sich das Wetter oder es bleibt, wies ist.

Bilanz: Was studiert eine Studie? Z. BDer Zellulare Ansatz alles beim Alten:Abschnitt 4.3.2:Der Anschluss der Energiezelle GHD [Gewerbe / Handel / Dienste] an elektrische Netze weist keine grundstzlichen Neuerungen auf.Abschnitt 4.4.4:In Zukunft stellen sich Anforderungen und Ziele an diese Zelle, die sich nicht wesentlich von der Situation heutiger Betriebe unterscheiden.Doch: Der heutige Betrieb nennt sich in Zukunft Zelle.Abschnitt 4.4.5:Zusammenfassend lsst sich feststellen, dass mit zunehmender Zellengre der Energiebedarf nicht mehr lokal aus erneuerbaren Energiequellen gedeckt werden kann. Fr die Auslegung neuer Netze bedeutet dies, dass Industriezellen auch knftig auf einen Anschluss an die bertragungsnetze angewiesen sein werden.

Bilanz: Was studiert eine Studie? Z. BDer Zellulare Ansatz mehr Netz oder Abschnitt 4.2.2:Die Anforderungen an das elektrische Netz knnen sich im Vergleich zu heute deutlich erhhen. Durch die zeitgleiche Einspeisung bzw. den zeitgleichen Bezug erhht sich die Gleichzeitigkeit signifikant.Bei der Einspeisung ist die Gleichzeitigkeit sehr gro, da beispielsweise PV-Anlagen jeweils zur gleichen Zeit einspeisen, und somit tritt der Effekt der Vergleichmigung der Belastung nicht auf.Abschnitt 4.3.4:Die Anschlussleistung wird ber dem heutigen Niveau liegen.Abschnitt 4.4:Bei steigender Gre der Energiezelle Industrie und damit hherer Energieintensitt der Versorgungsaufgabe wird deutlich, dass diese immer mehr auf die Versorgung mit Energie von auerhalb der Zelle angewiesen ist und der Bedarf nicht lokal gedeckt werden kann.

Bilanz: Was studiert eine Studie? Z. BDer Zellulare Ansatz weniger Netz?Abschnitt 6.1 (Schlussfolgerungen!?):Die Untersuchungen haben gezeigt, dass sich durch die lokale Bilanzierung der Erzeugung und des Verbrauchs in den einzelnen Energiezellen der notwendige Energiebertragungsbedarf erheblich reduziert.So, haben sie?Das kommt doch sehr darauf an, was man unter Bilanzierung versteht.Am Tage Strom zu erzeugen, den man bei Nacht verbraucht, ist eine Form der Bilanzierung, hilft aber weder dem Netz, noch dem Stromversorger, noch dessen Kunden, der nachts Licht bentigt, nicht am Tage.

Bilanz: Was studiert eine Studie? Z. BDer Zellulare Ansatz mglich ?Abschnitt 4.1.4:Die einfachste Technologielsung fr die netzautarke Energiezelle Haushalt stellt eine Erweiterung der Energiezelle Haushalt mit Stromnetzanschluss um den Elektroenergiespeicher dar.Was denn nun netzautark oder mit Stromnetzanschluss?Weiter heit es dann:Die Versorgung Energiezelle Haushalt erfolgt hierbei einzig durch die der Energiezelle Haushalt zugehrige PV-Anlage. Der Wrmebedarf wird durch eine Wrmepumpe bereitgestellt.Oha! Das erfordert dann schon eine Akkumulator-Kapazitt von rund 2MWh zum Preis von etwa einer Million Euro!

Bilanz: Was studiert eine Studie? Z. BDer Zellulare Ansatz oder unmglich?Abschnitt 4.2.4:Der Zellulare Ansatz zeigt, dass eine autarke Versorgung insbesondere fr Einfamilienhuser mglich ist.Eine autarke Versorgung erscheint aber aus Grnden der berdimensionierung und Back-Up-Erfordernisse nicht als sinnvoll fr die allgemeine Anwendung und wird daher nicht weiter betrachtet.Erkenntnis-Gewinn:Da wird einem nichts geschenkt!Wer nach Erkenntnis strebt, muss selbst nachdenken:

Bilanz: Energiewende durch Politik oder durch Technik?Zuerst war alles ganz klar:Neue Netze braucht das Land, um den regenerativ erzeugten Strom von dort, wo er entstand, nach dort zu leiten, wo er gebraucht wurde.Das war augenblicklich politischer Konsens.Dann stellte man fest, dass an jeder Stelle eines geplanten Hochspannungsmasts bereits eine Brgerinitiative stand.Schon war wieder alles ganz klar:Der regenerativ erzeugte Strom wird doch stets verbrauchernah erzeugt! Da braucht es viel weniger Netze als bisher.Das war sofort politischer Konsens.Die Physik hat sich dem gebeugt(?)

Bilanz: Energiewende gegen den StromNicht gegen den elektrischen den der Zeit!Der will es im Moment gerade schon mal wieder, dass der einige Jahre lang viel gepriesene Netzausbau vllig berflssig sei und nur dem Stromhandel diene.Viel besser sei es, an vielen Stellen dezentral jeweils das einzuspeisen, was sich am Ort des Geschehens anbiete.Dies ist im Ansatz richtig, doch haben Dunkelflauten die unangenehme Angewohnheit, mehrere europische Nachbarlnder gleichzeitig zu berziehen und dies bisweilen auch fr mehrere Tage.Der richtige Ansatz muss also lauten:Das eine tun, aber das andere nicht lassen!Irgendwo ist es immer hell, irgendwo ist es immer windig.

Bilanz: Energiewende gegen den StromNicht gegen den elektrischen den der ZeitVon Speicher als Option zur Flexibilisierung der Netze und Vermeidung von Netzausbaukosten ist dort (d. h. auch in der Fachpresse) die Rede.Es muss vielmehr umgekehrt lauten:Netzausbau als Option zur Flexibilisierung der Netze und Vermeidung von Speicherkosten (und dem mhsamen Erfinden von Speichern).Gesttzt werden msste das Ganze noch lange Zeit, wenn nicht fr immer, mit GuD-Kraftwerken und fr die ganz kurzfristigen Einstze mit reinen Gasturbinen.Hier kmen auch Akkumulatoren in Frage.Aber dafr ist Energie bislang immer noch viel zu billig.Die Preise geben nicht den Wert dessen wieder, was da verbrannt wird, doch bei knapper werdenden Vorrten und zugleich zunehmendem Verbrauch wird in nherer oder fernerer Zukunft so manches finanzierbar werden, was heute noch absurd erscheint.

Bilanz: Energiewende gegen den StromNicht gegen den elektrischen den der Zeit!Technisch machbar (nur teuer) wre ein weltweites Stromnetz, dasOst mit West (den Tag mit der Nacht) undNord mit Sd (den Sommer mit dem Winter)verbindet.In einem Stromnetz, das von Kanada bis nach Paraguay reicht, trfedie Ebbe (fachsprachlich Sunk) an den Niagarafllenauf die Flut (fachsprachlich Schwall) in Itaipund umgekehrt.Die Erhhung der Leitungsverluste liee sich durch (noch) mehr Aluminium und Kupfer nahezu beliebig begrenzen.Das Problem der fehlenden Speicher (dort, wo Berge fehlen) liee sich somit umgehen.

Die ENTSO-E hats erkanntGeplanter Netzausbau an Land

Die ENTSO-E hats erkannt und auf See

Energiewende: Realismus ist gefragt!Es gilt, dreierlei ganz deutlich voneinander getrennt zu halten:Dinge, die funktionieren und zu groen Teilen schon umgesetzt sind, allerdings etwas mehr Geld kosten;Dinge, die funktionieren wrden, aber unmig viel Geld kosten wrden;Dinge, die schon vom Prinzip her gar nicht funktionieren knnen.Ergebnis: Energiewende das geht!Jedoch grtenteils durch den recht unspektakulren, dafr aber massiven Ausbau dessen, was wir ohnehin seit 100 Jahren nutzen:Netz, Netz und nochmals Netz!Das braucht viel Rohstoff (Beton, Stahl, Aluminium, Kupfer )und kostet entsprechend viel Geld aber es geht!

Visionen dagegen sind ein Fall fr den Neurologen.

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