004 — Direktlink
02.12.2019, 17:15 Uhr
Graf Koks
|
| Zitat: | Schmidti postete
Da sieht man mal wieder, dass der Physikunterricht in unserem Bildungssystem viel zu kurz kommt...
Die Grundidee ist ja ok und die Energieumwandlung mittels Kranen ist einwandfrei. Bis auf Details wie Sturmsicherheit usw. gibts daran nichts zu meckern. Aber man muss das Konzept mit Pumpspeicherkraftwerken vergleichen.
Beton als Arbeitsmedium hat natürlich den Vorteil, dass es ein höhere Dichte (ich gehe mal von 3t/m3 aus, aber realistisch wäre wohl eher 2.5) als Wasser hat und der Speicher somit weniger Volumen benötigt. Außerdem lässt sich Beton stapeln. Trotzdem ist Wasser viel einfacher zu handhaben(pumpen, führen in Rohrleitungen, Staudamm, etc.) und in viel größerem Umfang kostengünstig verfügbar. Die Energieumwandlung in Pumpen bzw. Turbinen ist ebenfalls recht effizient. Das macht nicht den riesen Unterschied.
Entscheidender Faktor bei allen Schwerkraftspeichern ist die Hubhöhe. Der technische Aufwand ist fast unabhängig davon, aber die gespeicherte Energie ist dazu direkt Proportional. Die effektive Hubhöhe beim Turm ist wesentlich geringer als die Gesamthöhe, wahrscheinlich nur etwas mehr als halb so hoch, also irgendwas um die 60-70m. Aus dem selben Grund kann auch nur etwas mehr als die Hälfte des Betons überhaupt als Arbeitsmasse verwendet werden. PSKs mit 100m Fallhöhe könnte man in Deutschland an jeder Ecke bauen. Die Mittelgebirge bieten mehr als genug Möglichkeiten. Das wird aber meist als zu gering aufgefasst um wirtschaftlich zu arbeiten.
Referenz für mich ist immer PSK Goldithal. 12 Mio t Wasser, 330m Fallhöhe, macht 10.8 GWh Gravitationsenergie aus denen sich 1 GW Strom für 8.5h generieren lässt. Reale Gesamtkosten laut Wikipedia 623 Mio Euro. Nicht billig, aber es ist auch eine enorme Speicherkapazität.
Fuer den Turm sind 35 MWh angegeben. Effektive Höhe nehme ich mal optimistisch 80m an. Dann braucht man 160000t Beton. Der Turm hätte dann einen Durchmesser von 30m. Dies geht irrsinnigerweise von 100% Effizienz aus. Real also deutlich mehr. Hizu kommt aber wie oben angedeutet noch eine ganze Menge Totmasse, denn die Abgesenkten Steine kann man ja nicht auf eine unendlich große Fläche verteilen, sonder muss diese ebenfalls in die Höhe stapeln. Dementsprechend sind alle Steine, die tiefer auf dem Turm liegen als die maximale Höhe des Ablagestapels nutzlos. Ich würde also eher von 250000t Beton ausgehen. Hier gibts bestimmt Leute, die wissen wie teuer Beton ist. Für das Projekt sind 8-9 Mio Franken angegeben.
Das macht etwa 230 Euro pro kWh fuer den Turm und 73 Euro / kWh fuer PSK Goldisthal. Letzteres sind aber wohl reale Kosten und nicht der Marketingpreis.
Nun noch die Leistungsfrage: Über welche Zeitskalen möchte man die Energie abgeben? Für PSK Goldisthal sind das gut 8h. Falls das auch für den Turm so sein sollte, muss man genug Krankapazität installieren, um 160000t in 8h umzuschichten, also weit über 4MW. Nur zum Vergleich, das entspricht ganz grob 40x 1000 EC-B (Anschlussleistung Hubwerk). Falls man die Energie über den Zeitraum von Monaten abgeben will um den dunklen Winter zu überbrücken, braucht man natürlich deutlich weniger Krankapazität. Aber 35MWh gestreckt über ein paar Monate bringt auch nix.
Soviel zu den zahlen Ist natürlich alles eine Bierdeckelrechnug, aber sicher besser als reines Marketing. Ich würde jedenfalls lieber noch ein paar PSK Goldisthal bauen, statt etwa 250x so viele Türme. Klar erzeugen PSKs einen signifikanten Flächenverbrauch und Eingriffe in die Natur. Aber wir leben in einer Kulturlandschaft und ganz ohne geht es halt nicht. PSKs sind da aus meiner Sicht immer noch die besten Lösungen.
BTW: Die Zementproduktion ist einer des größten CO2 Emitter. Nicht, weil die Öfen so viel Brennstoff verbrauchen (also auch), sondern primär weil man direkt das im Kalkstein gelöste CO2 austreiben muss um Zement zu erhalten. Außerdem lese ich immer wieder, dass auf der Erde der Bausand für die Betonherstellung knapp wird, so extrem dass schon Strände geklaut wurden. Massiv skalierbar ist das Beton Konzept also nicht. Wasser für PSKs dürfte aber genug vorhanden sein.
Die bisherige Diskussion war glaube ich unter 'Kurioses'...
Gruss,
Schmidti |
...desweiteren dürfte es schwierig werden, diese Anlagen in Deutschland zu etablieren, wo hier ja mittlerweile schon neue Windernergieanlagen ein massives Akzeptanzproblem in teilen der Bevölkerung haben.
In diesem Sinn werden sich große Betontürme, die sich permanent umstapeln in unserer Landschaft mindestens genauso wenig realisieren lassen.
Meiner Meinung nach ist der Naturstromspeicher Gaildorf, wie vorstehend von Thomas verlinkt, die beste Methode zum Energie speichern und immer noch landschaftsschonender als riesige Betontürme mit Spinnenkran... |
