Energiewende - es bleibt schwierig

[Groucho]

Tendenziell hat die deutsche Energiewende in der Welt trotzdem an Bedeutung gewonnen – aber eher als abschreckendes Beispiel. Die damit zusammenhängenden Kosten und die fehlende Integration in die Strukturen der Nachbarländer werden als Hauptgrund genannt, dem Beispiel Deutschlands nicht zu folgen.

https://www.nzz.ch/wirtschaft/inspirierendes-und-abschreckendes-beispiel-deutsche-energiewende-ist-kein-vorbild-ld.141668

Versteh ich nicht. PV und Wind produzieren doch gerade auf Hochtouren:

https://www.eex-transparency.com/

Von 12 - 13 Uhr z.B.Photovoltaik 3,5 GW, Wind 2,7 GW.
Musste lediglich mit 57,2 GW konventionell etwas gestützt werden.

[MrSpock]

https://www.welt.de/wirtschaft/article161831272/Die-Dunkelflaute-bringt-Deutschlands-Stromversorgung-ans-Limit.html

Im Januar fielen Ökostromanlagen in Deutschland wochenlang als Energielieferanten fast komplett aus.
Verantwortlich war eine sogenannte Dunkelflaute. Ein Hochdruckgebiet sorgt für Windstille und Nebel.
Während zugleich der Strombedarf in Deutschland stark ansteigt, auch weil es so kalt ist.

Früher nannte man das "Winter".

An jenem 24. Januar deckten die verpönten Kohle-, Gas- und Atomkraftwerke mehr als 90 Prozent des deutschen Strombedarfs. An fast allen anderen Tagen zwischen dem 16. und dem 26. Januar war es sehr ähnlich. Stromspeicher, die eine so lange Zeitspanne überbrücken könnten, sind nicht einmal ansatzweise in Sicht. Die Last der Versorgung ruhte damit vor allem stark auf Atom- und Kohlekraftwerken, die Umwelt- und Klimaschützer eigentlich schon in wenigen Jahren komplett loswerden wollen.

Es bleibt kompliziert.

[Harpo]

Hab ein bisschen in den Kommentaren gelesen. Natürlich gibts auch mindestens einen, der bestreitet, dass es keine Speichermöglichkeiten gibt, und auf Professor Heindls Felsbrockenspeicher verweist. Worauf sich der nächste Kommentator den Bauch hält.

Ich habe mir das jetzt zum ersten Mal näher angesehen. Das ist wirklich Quark. Der von Heindl gerne als Beispiel angeführte "Lageenergiespeicher" mit 200 m Durchmesser und 100 m Höhe, den er aus dem Fels schneiden und dann abwechselnd 100 m hochpumpen und wieder runtersacken lassen will, speichert nur Energie in der Größenordnung des ungeliebten Speicherkraftwerks Huntorf, selbst wenn man praktisch alle Verluste weglässt. Zu Wirkungsgraden sagt er aber nichts.

[Groucho]

Hab ein bisschen in den Kommentaren gelesen. Natürlich gibts auch mindestens einen, der bestreitet, dass es keine Speichermöglichkeiten gibt, und auf Professor Heindls Felsbrockenspeicher verweist. Worauf sich der nächste Kommentator den Bauch hält.

Ich habe mir das jetzt zum ersten Mal näher angesehen. Das ist wirklich Quark. Der von Heindl gerne als Beispiel angeführte "Lageenergiespeicher" mit 200 m Durchmesser und 100 m Höhe, den er aus dem Fels schneiden und dann abwechselnd 100 m hochpumpen und wieder runtersacken lassen will, speichert nur Energie in der Größenordnung des ungeliebten Speicherkraftwerks Huntorf, selbst wenn man praktisch alle Verluste weglässt. Zu Wirkungsgraden sagt er aber nichts.

Jaja, der Heindl. Sein Lageeinergiespeicher ist eine klassische Schnapsidee. Theoretisch zwar alles richtig, aber ingenieurs- und kostentechnisch schlichter Wahnsinn. Man stelle sich nur die Frage, wie man so ein Riesenteil verlustfrei abdichten will, mit der wechselnden Bodenlast klarkommen sicher verhindern will, dass sich so ein Teil nicht verkanntet.

Nebenbei sei noch ein Problem erwähnt, das alle Speicher betrifft: Die Ökonomie bzw. die Rentabilität. Je mehr an volatilem Strom hinzugebaut wird, umso seltener kann ein Speicherkraftwerk Umsatz machen. Die stehen dann fast das ganze Jahr sinnlos rum, müssen gewartet werden aber braucht werden sie trotzdem, wie eben z.B. solche wochenlangen Wetterlagen, wie wir sie gerade hatten. Sowas bindet sich kein Energieerzeuger freiwillig ans Bein. Es wird also nur mit massiven Subventionen gehen. Ob die dann direkt fließen oder versteckt per Gesetz im Strompreis aufgeschlagen werden wie das schon heute bei den "Erneuerbaren" der Fall ist, ist einerlei.

Aber so, wie der Heindl denkt, geht es ganz vielen der Befürworter. Sie blenden Größenordnungen, Wirkungsgrade / Energieeffizienz und Kosten aus. Was theoretisch und praktisch in kleinem Maßstab funktionieren mag, ist oft nicht vernünftig skalierbar. Oder hält es wer für möglich, in den nächsten Jahren vielleicht 1000 Pumpspeicher vom Typ Goldisthal aus dem Boden zu stampfen?

[uran]

Nebenbei sei noch ein Problem erwähnt, das alle Speicher betrifft: Die Ökonomie bzw. die Rentabilität. Je mehr an volatilem Strom hinzugebaut wird, umso seltener kann ein Speicherkraftwerk Umsatz machen. Die stehen dann fast das ganze Jahr sinnlos rum, müssen gewartet werden aber braucht werden sie trotzdem, wie eben z.B. solche wochenlangen Wetterlagen, wie wir sie gerade hatten.

Hier kann ich dir nicht ganz folgen. In meiner Logik ist es genau andersherum. Um so mehr volatilen Strom es gibt, desto mehr werden doch die Speicher gebraucht. In der Nacht wird die Sonne niemals scheinen.
Das geht natürlich nur bis zu einem gewissen Punkt, an dem fast immer ein Überangebot an Strom zur Verfügung steht, aber die Pläne gehen ja von "bescheidenen" 80% Erneuerbaren aus. Natürlich klebt das "erneuerbare" an der MWh und wenn der Strom wieder aus dem Speicher kommt zählt er immer noch zu den Erneuerbaren, wahrscheinlich doppelt, aber egal.
Bitte um Klärung.

[Groucho]

Hier kann ich dir nicht ganz folgen. In meiner Logik ist es genau andersherum. Um so mehr volatilen Strom es gibt, desto mehr werden doch die Speicher gebraucht. In der Nacht wird die Sonne niemals scheinen.

PV hat momentan die Hälfte des Ertrages von Wind (PV gerade 10%, Wind 20% bez. Strom, Stand 2015). Das Einzige, was man sicher weiß ist, dass nachts die Sonne nicht scheint. Wenn es nur um diese 10% ginge, hättest Du recht, sowas mag man mit Speichern noch ausgleichen. Aber erstens wird Wind massiv ausgebaut, zweitens ist nicht klar, ob die Sonne am nächsten Tag verwertbar scheint. D.H. das Volumen der benötigen Speicher muss um Größenordnungen höher sein, als dieses einzig vorhersehbare Ereignis abzufedern. Es müsste eben ausreichen, um eine wochenlange Flaute bei PV und Wind wie jetzt auszugleichen. Und dieser Fall wird mit jedem Zubau seltener, aber er wird immer noch eintreffen. D.H. eine riesige Speicherkapazität müsste für immer seltenere Fälle vorgehalten werden. Klarer?

[eLender]

Der von Heindl gerne als Beispiel angeführte "Lageenergiespeicher" mit 200 m Durchmesser und 100 m Höhe, den er aus dem Fels schneiden und dann abwechselnd 100 m hochpumpen und wieder runtersacken lassen will, speichert nur Energie in der Größenordnung des ungeliebten Speicherkraftwerks Huntorf, selbst wenn man praktisch alle Verluste weglässt. Zu Wirkungsgraden sagt er aber nichts.

So ein riesiges (und wahrscheinlich - auch in der Unterhaltung - teures) Bauwerk und dann nur so wenig Kapazität. Laut WP könnte das die von einem durchschnittlichen KKW erzeugte Energie von einer halben Stunde speichern. Und die KKWs will man ja angeblich auch abschalten, weil die so unwirtschaftlich sind.

[Groucho]

Noch ein bisschen Grundlagen zu der Problematik:

https://www.novo-argumente.com/artikel/keine_energiewende_ohne_netzstoerungen

Dass der Artikel zuerst bei EIKE erschien, ist ein kleiner Schönheitsfehler. Er stimmt trotzdem.

[grober_unfug]

Regel Nummer 1 in Diskussionen: Der Gegner kann niemals und wenn auch nur beim kleinsten Detail in der Nähe des Rechthabens sein!

Es müsste eben ausreichen, um eine wochenlange Flaute bei PV und Wind wie jetzt auszugleichen. Und dieser Fall wird mit jedem Zubau seltener, aber er wird immer noch eintreffen. D.H. eine riesige Speicherkapazität müsste für immer seltenere Fälle vorgehalten werden. Klarer?

Dazu fiel mir vorhin was ein und zwar wird ja gleichzeitig mit dezentraler Stromversorgung geworben du baust also direkt an jede Windkraftanlage und PV-Anlage einen Pufferspeicher der für 12h* die Durchschnittsenergie der Anlage puffern kann und das regelst du dann auf einen brauchbaren Pufferstand aus.
Das ist sicher nicht ganz ohne in der Regelung und wahrscheinlich saumäßig teuer aber man hätte die nötigen riesigen Speicherseen auf kleinste Komponenten reduziert.

p.s. WKW im Schnitt 41651MW/25892 Anlagen = 1,603 MW/Anlage Leistung. Mir schwant übles für physikalische Größe der Puffer.

*Ich habe keine Ahnung ob das viel zu wenig oder schon Overkill ist um die 5-15 Minuten Spitzen aus dem Artikel abzufangen würde sicher eine Speicherenergie im Bereich 1-2h ausreichen für Grundlast wie gasagt kein Plan, da fehlen mir ein bisschen die Verhältnisse und Größenordnungen.

[uran]

D.H. eine riesige Speicherkapazität müsste für immer seltenere Fälle vorgehalten werden. Klarer?

Nun ist mir klar, wie du das meinst. Allerdings sehe ich es immer noch anders. Die Speicherkraftwerke sollen nur wenige Tage am Stück einspringen, um die wochenlangen Ausfälle kümmern sich weiterhin fossile Kraftwerke im In- und Ausland. Falsches Dilemma? Bei Speichern, die alles aufnehmen müssen, um es dann gleichmäßig wieder abzugeben hättest du natürlich Recht.
Unterm Strich ist es eigentlich egal. Es sind dann eben die Reservekraftwerke nicht mehr rentabel, aber so weit sind wir ja bereits.
https://www.bundesnetzagentur.de/DE/Sachgebiete/ElektrizitaetundGas/Unternehmen_Institutionen/Versorgungssicherheit/Erzeugungskapazitaeten/KWSAL/KWSAL_node.html
Dass wir von einer halbwegs wirtschaftlichen Speicherung von auch nur einem Tag noch weit weg sind, ist mir natürlich klar.

[Groucho]

Regel Nummer 1 in Diskussionen: Der Gegner kann niemals und wenn auch nur beim kleinsten Detail in der Nähe des Rechthabens sein!

Dazu fiel mir vorhin was ein und zwar wird ja gleichzeitig mit dezentraler Stromversorgung geworben du baust also direkt an jede Windkraftanlage und PV-Anlage einen Pufferspeicher der für 12h* die Durchschnittsenergie der Anlage puffern kann und das regelst du dann auf einen brauchbaren Pufferstand aus.
Das ist sicher nicht ganz ohne in der Regelung und wahrscheinlich saumäßig teuer aber man hätte die nötigen riesigen Speicherseen auf kleinste Komponenten reduziert.

p.s. WKW im Schnitt 41651MW/25892 Anlagen = 1,603 MW/Anlage Leistung. Mir schwant übles für physikalische Größe der Puffer.

Ähm, ja.

*Ich habe keine Ahnung ob das viel zu wenig oder schon Overkill ist um die 5-15 Minuten Spitzen aus dem Artikel abzufangen würde sicher eine Speicherenergie im Bereich 1-2h ausreichen für Grundlast wie gasagt kein Plan, da fehlen mir ein bisschen die Verhältnisse und Größenordnungen.

Im Prinzip wäre sowas schon nett, aber man muss sich diese gnze Regelgeschichte mal reinziehen:

https://www.energie-lexikon.info/frequenzregelung_im_stromnetz.html

Problem ist das Backup für längere Zeiten. Da hilft alles nix, Smart Grit, Akkupuffer etc. Das kann im besten Fall die täglichen Eingriffe ins Netz reduzieren, löst aber nicht das Grundproblem.

[grober_unfug]

Im Prinzip wäre sowas schon nett, aber man muss sich diese gnze Regelgeschichte mal reinziehen:

https://www.energie-lexikon.info/frequenzregelung_im_stromnetz.html

mHz ich vergess das immer.

Problem ist das Backup für längere Zeiten. Da hilft alles nix, Smart Grit, Akkupuffer etc. Das kann im besten Fall die täglichen Eingriffe ins Netz reduzieren, löst aber nicht das Grundproblem.

Das wär aber schon was womit man besser leben könnte, aber ja es brennt halt leider an allen Ecken, eine evtl. brauchbare Detaillösung reicht leider nicht um das Gesamtsystem brauchbar umzubauen.
Es sei denn natürlich man erklärt mehrere stromlose Tage im Jahr zu Feiertagen an denen man sich wieder der menschlichen Wurzeln besinnt und mit der Familie bei Kerzenschein feiert.( und bibbert im Winter) ;-)
Unabhängiger von "den Konzernen" wird man damit im Übrigen auch nicht unbedingt, so groß umfassende Organisationsblöcke wie ein Smart Grid funktionieren kaum auf kleiner Ebene, dazu brauchts zuviel Spezialisten, zuviel Geld als Rücklage um Wartung und Ausbau finanzieren zu können, entweder staatlich oder staatlich und mit Großkonzernen, der Rest der Industrie wird sich ausserdem nicht andauernd mit Kleinklein beschäftigen wollen um Strom zu bekommen, der muss aufwands- und unterbrechungsfrei aus der Steckdose kommen.

[Nogro]

Es wird alles gut:

Potsdam (dpa/MOZ) Um für die Energiewende fitter zu werden, plant Brandenburg ein eigenes Programm zur Entwicklung von Energiespeichern. Gespräche mit der EU liefen, sagte Wirtschaftsminister Albrecht Gerber (SPD) am Mittwoch in Potsdam. Das Programm solle einen Umfang von 50 Millionen Euro haben. Brandenburg sei bei erneuerbaren Energien

http://www.moz.de/wirtschaft/wirtschaft/artikel-ansicht/dg/0/1/1550702/
Wenn Berlin noch mitmacht: Berlin Brandenburg International 

[Harpo]

Dazu fiel mir vorhin was ein und zwar wird ja gleichzeitig mit dezentraler Stromversorgung geworben du baust also direkt an jede Windkraftanlage und PV-Anlage einen Pufferspeicher der für 12h* die Durchschnittsenergie der Anlage puffern kann und das regelst du dann auf einen brauchbaren Pufferstand aus.
Das ist sicher nicht ganz ohne in der Regelung und wahrscheinlich saumäßig teuer aber man hätte die nötigen riesigen Speicherseen auf kleinste Komponenten reduziert.

p.s. WKW im Schnitt 41651MW/25892 Anlagen = 1,603 MW/Anlage Leistung. Mir schwant übles für physikalische Größe der Puffer.

Ähm, ja.

Ähm, ja.

Problem ist das Backup für längere Zeiten. Da hilft alles nix, Smart Grit, Akkupuffer etc. Das kann im besten Fall die täglichen Eingriffe ins Netz reduzieren, löst aber nicht das Grundproblem.

Das wär aber schon was womit man besser leben könnte, aber ja es brennt halt leider an allen Ecken

Apropos "brennt". Mal abgesehen davon, dass Akkus als Netzpuffer bis auf weiteres, d.h. bis jemand einen Wunderakku erfindet, eine eher abseitige Idee ist -- Gestern gabs in Hannover ein zünftiges Feuer, ausgelöst durch den kleinen Akku eines Pedelec: http://www.haz.de/Hannover/Aus-der-Stadt/Uebersicht/Feuer-im-Parkhaus-in-der-Osterstrasse

[grober_unfug]

Lustig, LinkedIn schickt mir gerade das weiter: ABB sucht Nachwuchs zum Thema 

Das mit dem Feuer hab ich bei Heise gelesen, äusserst unschön für die Beteiligten, immerhin wurde niemand verletzt. Das ist IMO aber kein Grund gegen Akkus generell, es sind schon reihenweise Boote abgefackelt aufgrund von Benzindämpfen aus dem Motor, teilweise sogar weil schlecht installierte Lüfter zur Motorraumbelüftung die Dämpfe entzündet haben. Das Problem haste einfach bei kompakten Energiespeichern immer. Giftig, hochbrennbar oder zumindest brandbeschleunigend, korrosiv, krebserregend, teuer irgendwas ist da immer, im besten Fall alles zusammen, das einzige was in meinen Augen als kleineres Übel ginge wäre das ebenfalls leicht brennbare Ethanol, aber das ist kaum sinnvoll herzustellen heutzutage, jedenfalls nicht in den benötigten Mengen, zum Saufen passt die Herstellung schon.
Mir ist übrigens schon ein ferngesteuertes Rennboot von instabilen Lithium Ionen Akkus abgebrannt, das war damals deren "Anfangszeit", der Kollege meinte die gingen super also hab ich einen gekauft weil die fünffache Kapazität gegenüber meinen NiCds war schon cool, tja, leider war mein 265W@7,2V Motor zu gierig für den Akku und ich Trottel habe nicht auf die maximale Entladerate geachtet. Naja war ja Wasser in der Nähe... ;-)

Zu dem "Ähm, ja." weiß gar nicht was ihr habt, das sind im Schnitt bloß 16 Tesla 100kWh Akkupacks pro Windkraftanlage um eine Stunde Volllast auszugleichen. Da muss die Gigafactory halt mal ein paar Überstunden schieben. 
Diese Größenordnungen versauen einem alles.