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Viel Spaß, André & Andi vom physikBlog.

Kernkraftwerke abschalten? Wie geht es dann weiter?
  • engeng April 2011
    Können die alternativen Energien die Kernkraftwerke ersetzen?
    Wenn ja, wann?
    Welche Rahmenbedingungen sind erforderlich?
    Wie lange brauchen wir noch Kohlekraftwerke?
    Wie können wir Energie speichern?
    Wie wird sich der Strompreis entwickeln?
    Sind Solarzellen und Windräder ohne Subventionen für den Privathaushalt finanzierbar?

    Eine Auswahl der Themen für diese Diskussionsrunde.
  • SileneSilene April 2011
    Können die alternativen Energien die Kernkraftwerke ersetzen?

    Ich meine, dass steht außer Frage. Momentan beträgt der Anteil erneuerbarer Energien in Deutschland rund 17%, Kernkraft steuert ca. 23% bei. Die Angaben schwanken etwas, aber ich denke, die Größenordnung stimmt. Wind, Wasser, Sonne und Biomasse sind als Energieträger noch ausbaufähig, Geothermie und Wellenkraftwerke könnten den Mix ergänzen. Das Hauptproblem ist die kontinuierliche Bereitstellung der Energie, da Wind und Sonne stark fluktuieren.
    Damit kommen wir zur Frage:

    Wie können wir Energie speichern?

    Im Augenblick werden fast nur Pumpspeicherkraftwerke als Möglichkeit erwähnt, um die Schwankungen bei der alternativen Energieerzeugung auszugleichen. Es gibt aber noch weitere Möglichkeiten, wie z.B. Aggregate aus Redox-Flow-Zellen (schon bis 6 MW realisiert) oder Wasserstoffstoffspeicher in Verbindung mit Brennstoffzellen.

    Wie lange brauchen wir noch Kohlekraftwerke?

    Von den fossilen Energiequellen müssen wir einfach wegkommen. Nicht nur wegen des CO2-Ausstoßes, sondern auch weil bei der Förderung von Gas und Öl erstaunlich viel Radioaktivität freigesetzt wird. Ob uns da wohl große Solarkraftwerke in Nordafrika helfen können? Das auffällig große Interesse der europäischen Außenpolitik an der Entwicklung dieser Region beruht sicher nicht nur auf Altruismus.
  • Brennstoffzellen zur Energiespeicherung haben momentan einen Wirkungsgrad von um die 10%. Also 1000MW Erzeugungsleistung erzeugen dann 100MW Abgabeleistung bei Wasserstoff. Also Energiespeicher so bisher nicht nutzbar. Das Problem dabei ist das Komprimieren des Wasserstoffgases zur Lagerung. Alternativ kann es in Gasförmiger Form in bestimmten Mineralien gespeichert werden, aber dann steigt der Volumenbedarf enorm an, jedoch kann dann der Wirkungsgrad auf über 25% gesteigert werden.

    Im Verhältniss zu Pumpspeicher mit über 80% Wirkungsgrad aber keine echte Alternative.

    RedoX-Flow ist der erste Lichtblick am Horizont. Aber wie die meisten dieser Techniken, ist es nicht möglich 7 Milliarden Menschen damit zu versorgen. Die Grundstoffe sind nicht in der Menge vorhanden, wie nötig. Lithium zb reicht nicht mal aus, die westliche Welt mit Akkus zu versorgen. Es sind also Insellösungen die dazu beitragen andere, eventuell aufwendigere Lösungen in geringerem Mass bauen zu müssen. Landschaftsverbrauch, Gefährdung..etc.

    Auf der anderen Seite, wir könnten problemlos unseren Energieverbrauch um 25% einschränken durch modernste Geräte mit hohem Wirkungsgrad. Damit würden wir nicht nur AKW unnötig machen, da nun die vorhandenen Verbrennungskraftwerke ausreichen sondern auch erstmal Speichertechniken verkleinern.

    Ich habe zb seit jetzt 2 Jahren meine PCs direkt am Solarwandler, 1000WP werden auf Akkuspacks geladen um die Anlage zu betreiben, da sind TV, Musikanlage, mehrere PCs dabei. Bisher 95% autark, musste nur 5% Stromnetz nachspeisen. Werde demnächst neue Panels bekommen, da ich die alten losgeworden bin zu gutem Preis, die erzeugen dann 1300WP auf der selben Fläche. Dann schaue ich wieviel übrig bleibt, vieleicht reicht es dann noch für den Kühlschrank. Ausserdem steht ein PC zum Wechsel an, will da einen sparsameren hinstellen.

    So erreicht man viel mehr mit weniger Ressourcenverbrauch. Ich halte diese Lösung für die bessere. Allerdings muss man ein bischen rechnen, da auch die Herstellung der Geräte Energie kostet und man keine Milchmädchenrechnung machen darf. Sicherlich nicht leicht, aber machbar. zb sind meine Lampen ausgesuchte Typen mit möglichst hohem Wirkungsgrad und konsequent auf Energiesparröhren umgestellt. Aber immer dann, wenn eine Lampe sowieso kaputt gegangen ist.
  • SileneSilene April 2011
    Brennstoffzellen zur Energiespeicherung haben momentan einen Wirkungsgrad von um die 10%.

    Na, ganz so schlimm ist es nicht. Brennstoffzellen sind sicher immer dann interessant, wenn man ohnehin Wasserstoff produziert, z.B. aus Biomasse.

    RedoX-Flow ist der erste Lichtblick am Horizont. Aber wie die meisten dieser Techniken, ist es nicht möglich 7 Milliarden Menschen damit zu versorgen. Die Grundstoffe sind nicht in der Menge vorhanden, wie nötig.

    Das ist ja mal wieder so eine Aussage. Als Redox-Paare kann man Titan-, Eisen-, Chrom-, Vanadium-, Cer-, Zink-, Brom- oder Schwefelverbindungen verwenden. Weder exotisch noch teuer. Wie kommst du in dem Zusammenhang auf Lithium?
  • Zu Windkraft habe ich mir mal folgende rechnung aufgemacht:

    Ausgehende vom momentanen Stromverbrauch müssten wir alle 3km ein Windrad setzen mit 750KW Leistung. Die leistung von Solarzellen ist momentan auf 18% gestiegen, das heist das bei 1000W Sonnenenergie/m² 180Watt als Strom genutzt werden können. Leider haben wir diese 1000W/m² keine 24/365 im Jahr sondern nur ca 3-4std/Tag im Jahresschnitt. 3std ergeben also eine reduktion um den Faktor 8. Damit sind momentan 22,5W/m² machbar zuzüglich Speichertechniken die mehrere Wochen puffern können (3 Wochen ohne Sonnenschein sind kein Extremzustand sondern normale Wetterlage die mehrmals jährlich vorkommt).

    Wir müssen 600TWh erzeugen, mit 22,5W/m² brauchen wir 26.666km², das sind 7% der Fläche Deutschlands. Die Fläche zum Speichern müsste man dann noch ausrechnen, aber ich schätze mal bei Solarstrom dürfte das selbe nochmals zusammen kommen. Wir nutzen momentan 14% als Siedlungsfläche, da sind aber auch Strassen dabei. Wenn wir alle Hausdächer optimal mit Solarzellen zupflastern könnte man über die Häuser den Strom erzeugen. Optimal heist drehbar. Wenn man sich den Aufwand für eine solche Technik auf Dächern anschaut...sollten wir uns eher drauf konzentrieren andere Flächen zu finden. Ich würde mal sagen, wir müssen ca das doppelte an Fläche aufbringen, also irgendwo 7% Fläche abzwacken. Strassen überdachen? Könnte man drüber nachdenken. Wald roden...werden wir nicht vermeiden können. Landwirtschaft...könnte gehen, wenn in den 600TWh bereits die Energie für Fahrzeuge und Heizung drin wäre. Aber die kommt noch zusätzlich und muss irgendwo erzeugt werden.

    Um uns also mit der momentanen Technik mit Energie zu versorgen ohne Verbrennungs und Atomenergie müssten wir nahezu unsere gesamte nicht direkt genutzte Fläche dafür freigeben. Wälder für Speicher und Solartechnik, Felder mit Windkraft. Wie im vorherigen Post bereits gesagt: wir müssen sparen, alles andere führt nur ins Chaos. Mindestens 50% Energie muss runter.
  • SileneSilene April 2011
    Ausgehende vom momentanen Stromverbrauch müssten wir alle 3km ein Windrad setzen mit 750KW Leistung.

    Warum rechnest du mit 750 kW, obwohl es heute schon Windgeneratoren mit der 10fachen Leistung gibt? Reden wir von der installierten Leistung oder der durchschnittlichen Nennleistung? Und wie, bitte schön, kommst Du auf die 3km Abstand?
    Ich kann mir nicht helfen, aber ich habe das Gefühl, das du dir diese Zahlen nach Belieben aus den Rippen schneidest... Falls nicht, bitte ich um eine Quellenangabe.
  • SileneSilene April 2011
    @Eng
    Ich wundere mich, dass der Punkt "Möglichkeiten zur Energieeinsparung" nicht auf Deiner Liste auftaucht. Natürlich auch im industriellen Bereich, denn da fließen ja meines Wissens rund 70% der erzeugten Energie hin.
  • Silene said:

    Brennstoffzellen zur Energiespeicherung haben momentan einen Wirkungsgrad von um die 10%.

    Na, ganz so schlimm ist es nicht. Brennstoffzellen sind sicher immer dann interessant, wenn man ohnehin Wasserstoff produziert, z.B. aus Biomasse.


    Korrekt, sie taugen als Insellösungen. Allerdings bekommt man in der direkten Verbrennung deutliche besseren Wirkungsgrad. Wir haben ein Methanblockheizkraftwerk vor der Türe und nutzen Fernwärme. Schau dir mal Novatec an und Wolpertshausen. Wirkungsgrad ist deutlich höher als reine Brennstoffzelle, da deren Wirkungsgrad bei Methan unter 40% sinkt gegenüber 80% bei Wasserstoff. Also besser Verbrennen statt Strom erzeugen, wenn man die Wärme los wird. Sonst ist Strom besser.


    RedoX-Flow ist der erste Lichtblick am Horizont. Aber wie die meisten dieser Techniken, ist es nicht möglich 7 Milliarden Menschen damit zu versorgen. Die Grundstoffe sind nicht in der Menge vorhanden, wie nötig.

    Das ist ja mal wieder so eine Aussage. Als Redox-Paare kann man Titan, Eisen, Chrom, Vanadium, Cer, Zink, Brom oder Schwefel-Verbindungen verwenden. Weder exotisch noch teuer. Wie kommst du in dem Zusammenhang auf Lithium?

    Weil Lithium wie redox-Flow eine chemische Speichertechnik ist die momentan am vielversprechendsten ist. Es nutzt ja nichts, eine Technik zu haben die theoretisch gut aussieht, praktisch aber untauglich ist. Um ein momentanes Elektroauto mit diesem Energiespeicher auszurüsten muss man einen Anhänger voll Batterie im Auto unterbringen. Bei den Mangeln bin ich von der Materialkombination ausgegangen die den besten Energieinhalt pro Volumen hat, andere Kombinationen sind besser verfügbar, brauchen aber mehr Volumen (und das ist leider schon mehr als Bleiakkus). 1Tonne Batterie welche einen Mittelklasse-PKW zum 2-sitzer machen und 4-Sitzer in die Größe von Kleintransporter bringen, sind für PKW keine Alternative. Und wenn man sie nicht unterirdisch stationär aufstellt bekommen wir gewaltige Hallen nur für Stromspeicherung. 600TWh/Jahr sind 1,64TWh am Tag. Rechnen wir bei Wind und Solar mal mit 2 Wochen Flaute die man überbrücken muss, brauchen wir 23TWh Speicherkapazität. Das sind bei 70Wh/l ungefähr 330Kubikkilometer Speicherkapazität. bei 2m Höhe sind das 160.000km² Beckengröße. Deutschland hat 357.112km² Fläche.

    Die Energiedichte dieser Technik reicht nicht aus für uns Nutzbar zu werden. Ich kann Wüstenflächen damit zupflastern oder kleine Mengen kostengünstig und relativ verschleissfrei lagern. Aber kein Land damit versorgen. Insellösung, mehr nicht.

    Wir brauchen natürlich auch diese Insellösungen, aber wir können damit das Gesamtproblem nicht lösen. Windkraftwerke müssen heute schon Stundenweise still gelegt werden, weil die Energie nicht weg zu kriegen ist. Ich habe ca 20 Windräder von 4 Betreibern in Sichtweite im Büro. Da stehen nachmittags die meisten obwohl unsere Windmesser Vollgas anzeigen. Und dann so ab 15.00 laufen sie einer nach dem anderen an.
  • engeng April 2011
    @Silene: Meine Auflistung ist natürlich nicht vollständig, sondern sollte nur als Einstieg dienen. 'Möglichkeiten zur Energieeinsparung' sind natürlich sehr wichtig, aber helfen nicht wirklich beim Hauptproblem: wie stelle ich mit alternativen Energien eine lückenlose Stromversorgung sicher? (Klar, je weniger Strom ich brauche, desto überschaubarer wird das Problem).

    Wir sollten versuchen die lückenlos erforderliche Stromversorgung an einem konkreten Beispiel zu diskutieren:
    Wie kann man es schaffen das ein Stahlwerk rund um die Uhr immer mit der gleichen Menge Strom aus alternativen Energien versorgt wird ? (Betriebsbedingte Schwankungen lassen wir einfach mal aussen vor).
  • engeng April 2011
    Bevor hier jemand mit der Umrüstung auf Energiesparleuchten anfängt sollte er sich auch mit der LED Technik beschäftigen. Damit habe ich bei mir im Haus mehr als 1000 Watt installierte Leistung eingespart.
  • SileneSilene April 2011
    eng schrieb:
    Wir sollten versuchen die lückenlos erforderliche Stromversorgung an einem konkreten Beispiel zu diskutieren:
    Wie kann man es schaffen das ein Stahlwerk rund um die Uhr immer mit der gleichen Menge Strom aus alternativen Energien versorgt wird ? (Betriebsbedingte Schwankungen lassen wir einfach mal aussen vor).

    Da hast Du dir gleich das schwierigste Beispiel rausgesucht, aber das ist nur fair. ;-)

    [P.S.:Ich muss jetzt leider eine feiertagsbedingte Sendepause einlegen und rufe vorsorglich schon mal "Frohe Ostern" in die Runde]
  • engeng April 2011
    (Anmerkung: Ich habe das sehr ungerne gemacht, aber einige Beiträge wurden hier gelöscht. Persönliche Auseinandersetzungen von Foremmitgliedern können mit der Funktion "Nachrichten" geklärt werden, aber bitte nicht öffentlich im Forum)
  • eng said:

    Bevor hier jemand mit der Umrüstung auf Energiesparleuchten anfängt sollte er sich auch mit der LED Technik beschäftigen. Damit habe ich bei mir im Haus mehr als 1000 Watt installierte Leistung eingespart.



    Kalkulier mal den Wirkungsgrad zwischen Stromaufnahme und Lichtabgabe. LED sind dann besser, wenn sie sehr teuer sind. Weil sie teure Wandler haben, die relativ viel Abwärme erzeugen. BMW musste zb seine LED in den Scheinwerfern versetzen, weil sie überhitzt haben. Chinesische LED kommen mit weniger Abwärme aus, aber reichen nicht den guten Wirkungsgrad, da sie extrem viel Blindstrom erzeugen.

    Blindstrom wird im E-Werk wieder kompensiert, diese Kompensation erfordert aber weitere Energie (in höhe des Blindstromes) den wir pauschaliert mitbezahlen. Les dich mal in Phasenschieberantrieb ein, das sind solche Blindstromkompensationen.

    Grundsätzlich werden LED aber durchaus das Potential haben für zukünftige Beleuchtung. Nur müssen sie noch einige Kinderkrankheiten loswerden. Wir prüfen jeden Monat im Schnitt einmal LED-Leuchten auf EMV Belange. Momentan versucht ein Anbieter Strassenlampen zu ersetzen(Peitschenleuten) bekommt aber kein flächiges Licht hin, es wird fürs Auge scheisse und ist relativ Dunkel, vermutlich weil ein Teil des Lichtes im Ultraviolettbereich ist(stark bläuliches Licht).
  • engeng April 2011
    @chefin: wie viele Leute hast Du eigentlich schon in den Wahnsinn getrieben? Habe ich etwas von Autos erzählt? LED im PRIVATEN BEREICH sollten nur eine Anregung sein. Und wenn ich einen 30 Watt Strahler durch eine 2 Watt LED (GU10 Strahler mit 48 LED, 120° Abstrahlwinkel, 230 Volt, 2 Watt, Warmweiß) ersetze dann ist das auch mit Blindstromberechnung eine Einsparung. (Bei dieser Gelegenheit: Die Lichtausbeute von LED Strahlern hat beachtliche Fortschritte gemacht).
    Ich habe mich jahrelang mit LED beschäftigt bevor ich umgerüstet habe. Mit den richtigen LED Lampen an den richtigen Stellen und in der richtigen Menge kann man FAST alle bisherigen Beleuchtungseinrichtungen im privaten Bereich ersetzen. Billig in der Anschaffung ist das allerdings nicht (die o.g. LED kostet zur Zeit leider noch ca. 8,00 Euro) und man muss auch etwas Zeit für die richtige Lampen-Anordnung investieren.
    Aber wir können bei Bedarf ja auch noch eine LED-Diskussion eröffnen.
  • eng said:

    @Silene: Meine Auflistung ist natürlich nicht vollständig, sondern sollte nur als Einstieg dienen. 'Möglichkeiten zur Energieeinsparung' sind natürlich sehr wichtig, aber helfen nicht wirklich beim Hauptproblem: wie stelle ich mit alternativen Energien eine lückenlose Stromversorgung sicher? (Klar, je weniger Strom ich brauche, desto überschaubarer wird das Problem).

    Wir sollten versuchen die lückenlos erforderliche Stromversorgung an einem konkreten Beispiel zu diskutieren:
    Wie kann man es schaffen das ein Stahlwerk rund um die Uhr immer mit der gleichen Menge Strom aus alternativen Energien versorgt wird ? (Betriebsbedingte Schwankungen lassen wir einfach mal aussen vor).



    Beim Stahlwerk relativ einfach, da die meiste Energie Wärmeenergie ist und nicht per Strom erzeugt wird. Aluminiumwerke haben den größten Stromverbrauch und ein Abbruch des Prozesses zerstört diese Charge (Eisen könnte man mehrfach wieder erhitzen bis es endlich den gewünschten Reinheitsgrad hat).

    Haushalte sind die wahren Herausforderungen. Die sind nicht kalkulierbar und erzeugen die stärksten Schwankungen. Wir müssen also immer den peak bereit stellen und das auch schaffen wenn gerade Windstill ist und ganz Deutschland unter Wolken liegt. das Sind dann ca 66GWh pro Stunde, also 66GW Generatorleistung im Schnitt mit Peaks über 100GW. Allerdings könnte man mit Intelligenter Stromsteuerung stromintensive Prozesse fernsteuern von Energiewerken. Das passiert übrigens heute schon, wenn Stromüberschuss da ist. Es werden Anlagen kurz zugeschaltet, weil man die Kraftwerke nicht so schnell runter bekommt. Das wäre Nutzbar, diese Anlagen zeitgünstig zu starten so das sie zu üblichen Peakzeitpunkten abgeschaltet werden können.

    Eine gesamtlösung auf Basis einer Hypertechnologie die alle Glücklich macht wird es nicht geben, aber eine intelligente Steuerung könnte da einiges bewirken. Im Haushalt wäre ein geiler Puffer: Kühl und Tiefkühlgeräte. In Schwachlastzeiten werden sie stark runter gekühlt, so das sie statt alle 30 Minuten zu takten, auch mal 2 Std ohne Strom auskommen ohne dabei zu weit aufzuheizen. Tiefkühlschränke wären da gut geeignet. Aber die Stromwerke müssten da dann Zugriff auf die Einstellungen haben. Thema Privatsphäre. Schaden würde es uns nicht, allerdings den Stromverbrauch etwas erhöhen. Aber 10% mehr würde heisen, das wir 90% Wirkungsgrad dieses Puffers haben. Das ist mehr wie jede andere Technik. Die Idee als solches Existiert aj schon, nur will man die Akkus der E-Autos benutzen. Und die haben leider sehr begrenzte Ladezyklen. Der Gefrierschrank nicht. Kühlkompressoren halten in der Regel 30 Jahre, zu 95% verreckt etwas anderes.

    Interessante Ansätze kommen aus Salzlösungen und Wärmespeicherung. In Spanien am Solarbrenner wird das gerade getestet. Da solltest du mal hinfahren und es dir anschauen. War letztes Jahr mit meinem Chef mal dort. Kommt ein Mensch in den Brennpunkt gibt es 5 Sekunden später nichts mehr was auf ihn hindeutet. Nichtmal Reste der DNA wären noch übrig.
  • Eine 2Watt LED zieht bei dir wieviel Strom aus dem 230V Netz? Bitte messen und posten. Und dann reden wir nochmal über LEDs.

    Ist es weniger als 20mA dann poste den Hersteller dazu, das wäre wirklich eine gute LED. Vermutlich ziehst du aber über 40mA. Das sind dann 9,2Watt Wirkleistung bei Cos 0,7 oder schlechter. Also nochmal 25mA Blindstrom.

    Gegenüber 30Watt Glühbirne welche den Raum komplett ausleuchtet, allerdings recht dunkel, hast du einen hellen Spot der 10% der Fläche ausmacht, 90% des Raumes liegen im Dunkeln.

    Wie gesagt, interessante Technik aber nicht Massentauglich und weit von den Versprechungen entfernt. 2W LED brauchen zwischen 4 und 8W aus dem Stromnetz. 5W Leuchtstofflampen haben auch ca 7-8W Stromverbrauch, aber relativ gleichmässige Ausleuchtung die der Glühbirne nahe kommt.

    Verlässt du dich immer auf das was auf der Packung steht oder misst du selbst nach? Als Techniker oder Ing. erwarte ich das du überprüfst. Also...Messwerte her, dann reden wir weiter welche Technik Potential hat. LED brauchen nämlich 1,6V, die haben ein scheiss ineffektives Schaltnetzteil im Bauch, weil kein Platz für Kondensatoren um es effektiv zu machen. Mess mal die Spannung an den LED-Lötpunkten. Wie gesagt, wir haben das Zeugs Massenweise im Labor und keiner ist bisher damit Glücklich geworden.
  • engeng April 2011
    @chefin:
    1. Mir ist es völlig egal ob in einem Stahlwerk die meiste Energie Wärmeenergie ist. Das Stahlwerk braucht rund um die Uhr Strom und soll als Beispiel dafür dienen wie man diese Stromversorgung sicher stellen kann.
    2. Wer lesen kann und will ist klar im Vorteil: eine LED mit 120 Grad Abstrahlwinkel erzeugt keinen hellen Spot sondern eine gleichmäßige Ausleuchtung.
    3. Natürlich habe ich alle ca. 40 LED Lampen die ich getestet habe mit einem Meßgerät geprüft. Und meine Angaben bezogen sich nur auf die Herstellungsdaten um die LED zu beschreiben. Ich habe nicht gewusst das du eine wissenschaftliche Ableitung benötigst.
    4. Ich werde auf Deine Beiträge in Zukunft nicht mehr eingehen. Das ist mir definitiv zu anstrengend und auch zu zeitintensiv.
  • Zu Punkt 3: du hast mir immer noch nicht gesagt wieviel Strom diese Lampe zieht. Ich geh davon aus, das ich wohl mit meinen 10Watt Recht hatte. Du sagst das du das für dich untersucht hast, also wohl mehr als nur "sieht gut aus, passt". Leistungsaufnahme kann man mit einem 50 Euro Messgerät ganz gut machen.

    Zum restlichen...ich kanns nicht ändern, das du das anders siehst als ich. Es steht dir frei ob du dich äusserst oder nicht. Als Mod erwarte ich aber das du beim Löschen dann etwas dich zurück hälst, ich wüsste nicht wo ich Beleidigungen gepostet habe die du hättest löschen müssen. Also lass es einfach stehen, ignorier es und gut ist.
  • dirkdirk April 2011
    @eng
    zu 4. das ist das Beste was man machen kann!!!
  • WalterWalter April 2011
    @chefin
    was ist Deine Absicht und worauf zielst Du ab?. Ich sehe nur eine Breitseite nach der anderen mit einer Affinität zur Elektrotechnik.
  • engeng April 2011
    Also als Diskussionsgrundlage noch einmal vereinfacht:
    Wir haben ein Werk mit gleichbleibend hohem Stromverbrauch rund um die Uhr.
    Wie kann die Stromversorgung mit alternativen Energien sichergestellt werden?
  • thowabuthowabu April 2011

    Indem das Werk abhängig von der el. Wetterlage Produziert ?
    Spaß bei seite.

    Technologisch kennt man die Antworten doch ?
    Vorher speichern oder über das GlobalGrid Solarstrom von der anderen Seite der Erde herholen...

    Wobei speichern in EAutos blöd ist...
  • engeng April 2011
    @ thowabu:
    1. Wie sollen so große Mengen gespeichert werden?
    2. Global Grid? Also weltweit verteilt eine 4- bis 6-fache Überkapazität an Solarstrom damit irgendwo immer "die Sonne scheint" und der Welt-Strom-Bedarf jederzeit gedeckt werden kann. Und die entsprechenden Kabelverbindungen natürlich. Mit EAutos den Strom hin und herzufahren wäre wahrscheinlich wirklich blöd ... ;)

    Ich hoffe mal das jemand bessere Ideen hat.
  • thowabuthowabu April 2011
    Eng, Du hast da wohl meine Ironie überlesen.
    Ich komme ein bisschen aus der E-Technik.
    Alleine die el. Probleme die so ein DeserTec gebilde hat lassen mich schaudern !

    Ich sehe das Problem wo anders.
    Aber im Endeffekt beisst sich die Katze in den Schwanz.
    Wir versuchst mit Technologie dieses Problem das erst durch die Technologie entstanden ist zu lösen.

    Das Problem steckt meiner Meinung nach nicht in "der richtigen Technologie".
    Es ist eher ein Problem das der Mensch nicht sieht.
    Da es aus sich selbst selbst bzw. gewachsenen Strukturen besteht.


    Dümmstes Beispiel mit aus dem Ärmel geschüttelten Zahlen:

    Thomas macht die 3kW Herdplatte an.

    nHerdplatte = 0,9 weil wir Optimisten sind.
    Die Übertragung mit Wandlung etc. nehmen wir mal 0.8 an.
    Das E-Werk ist weit weg und Trafoblech ist auch nicht mehr das was es mal war.
    Das Gas/Kohle/KKW hat ein n von vielleicht 0,4 -- das ist schon richtig gut.

    nGesamt = 0,288

    Aus Pth = 10,4kW im Kraftwerk werden Pth = 3 kW für Zuhause.
    Dummerweise gehen 7,4kW "verloren" -- die nutzt keiner.
    Weil keine KraftWärmeKopplung bzw ich keinen Gasherd habe :(
    Hätten wir im Haus ein BHKW würde das schon etwas anders aussehen.

    Jetzt rechne das doch mal in CO2 um.
    Bzw. in KKW die man sich Sparen könnte.

    Bei so einer -Sorry- Scheisse fängt das Problem an.
    ...und wo beseitigt man das Übel ?
    Bei der Wurzel !

    PS: Mir ist schon klar das man nicht in jede Wohnung einen Gasherd stellen kann ;)
    PPS: Meine Lösung wäre langsames Wachstum bei den Alternativen, sterben bei den KKW.
  • TimTim April 2011
    Zur Klärung zu Beginn:
    Es geht nicht um das Abschalten aller Kernkraftwerke (in Deutschland? Europa?), sondern um einen Ausstieg in den nächsten zehn Jahren etwa und früherem Abschalten von alten, fehleranfälligen Reaktoren - oder um etwas anderes?
  • thowabuthowabu April 2011
    Ich denke zu jedem Problem gehört eine entsprechende Analyse.
    Siehe: "Warum Abschalten."

    Ohne, ist das ganze zu Emotional.
    Frag doch mal jemanden auf der Strasse....

    Zu den Alternativen.
    Man müsste schauen was geht !
    Für die Kernenergie wurde auch erst Versuchsreaktoren gebaut und dann nach oben Skaliert.
    Nach meiner Anschauung entspricht das einem rauswachsen aus "der Kernzeit".

    Man müsste sich halt auch entsprechende Ziele setzen.
    Eine Roadmap.
  • engeng April 2011
    @thowabu: Deine Ironie ist mir nicht verbogen geblieben und ich habe doch auch blöd ;) geantwortet...
    @alle
    Aber jetzt wieder zur Diskussionsgrundlage. Wir können Strom sparen, OK. Aber wir werden immer die Situation haben das wir rund um die Uhr Strom brauchen. Stundenweise mehr oder weniger, auch OK. Kernkraftwerke weg, Kohlekraftwerke weg. Gas- und Ölkraftwerke? Na gut, auch weg.
    Also Wind, Sonne, etwas Wasser und noch irgendwas exotisches.
    Batteriepuffer für die rund um die Uhr Versorgung? Batteriepuffer und Batterien für Elektroautos passen für die folgende Frage zusammen.
    FRAGE 1: Haben wir überhaupt genügend Rohstoffe um die erforderlichen Riesenmengen an Batterien (gleich welcher Art) herstellen zu können?
    FRAGE 2: Welche machbaren Alternativen für eine rund um die Uhr Stromversorgung gibt es noch?
  • TimTim April 2011
    Von egghat:

    > Übrigens ist auch die Energiespeicherung "gelöst", zumindest das Hauptproblem von Solarenergie: Dass es nur tagsüber Strom gibt. Es wird nämlich kein Wasser direkt zu Dampf erhitzt, sondern ein Öl. Dieses kann dann auch in (wärmegedämmten) Behältern einige Stunden aufbewahrt werden, ohne entscheidend an Energie zu verlieren. Ich kannte sowas ähnliches mit einer Salzlösung.

    Stand 2009 - in die Forschung muss eben jetzt Geld und Ressourcen gesteckt werden und nicht mehr als nötig für Solarpanels etc.
  • engeng April 2011
    @Tim: guter Ansatz, aber wie viele Behälter mit welcher Menge Öl werden so in etwa benötigt?
  • SileneSilene April 2011
    @eng
    Haben wir überhaupt genügend Rohstoffe um die erforderlichen Riesenmengen an Batterien (gleich welcher Art) herstellen zu können?

    Wie bereits weiter oben erwähnt, sind Redox-Flow-Zellen zwar etwas sperrig, aber kostengünstig. Man benötigt keine seltenen Elemente. Zitat Wikipedia: "Das größte System dieser Art wird in einer japanischen Windkraftanlage eingesetzt und kann zehn Stunden lang mit einer Leistung von sechs Megawatt genügend Strom liefern, wenn das Windkraftwerk in Folge von Windstille nicht arbeitet."
  • engeng April 2011
    @Silene: Das hört sich eigentlich zu gut an um wahr zu sein. :)
  • MatthiasMatthias April 2011
    Die FAZ berichtet in ihren Technikseiten (Di und So) regelmäßig über Speichertechniken.
    Darunter auch über das Konzept, riesige Betonhohlkugeln 2000 m tief im Meer zu versenken, das Wasser mit überschüssigem Strom herauszupumpen und bei Bedarf durch eine Turbine zurückströmen zu lassen:
    http://www.faz.net/s/Rub58F0CED852D8491CB25EDD10B71DB86F/Doc~E69B3EC1C02C942E3AA319D14E5F5B9AE~ATpl~Ecommon~Scontent.html
  • MatthiasMatthias April 2011
    Interessant finde ich auch die Versuche des DLR mit Beton.
    http://www.dlr.de/desktopdefault.aspx/tabid-1/86_read-13498/
  • engeng April 2011
    @Matthias: Danke für die "Hohlkugel". Sehr interessante Alternative. Und der "Betonspeicher" hört sich auch gut an.
  • MatthiasMatthias April 2011
    Dann kommen noch Hochtemperatur-Supraleiter ins Spiel - zum Beispiel, um den Wirkungsgrad alter Wasser- oder neuer Windkraftwerke zu steigern, aber auch zur Energieeinsparung im industriellen Einsatz. Wäre vielleicht auch was für unser virtuelles Werk:
    http://www.bine.info/hauptnavigation/publikationen/news/news/magnetheizer-mit-supraleitertechnik-praemiert/
  • RolandRoland April 2011
    @silene: Es gibt eine Studie des Fraunhofer Instituts für Windenergie und Energiesystemtechnik im Auftrag des BDW. Hier komen die Wissenschaftler zu dem Schluß, dass 2 % der Fläche der Bundesrepublik (also 7.142 km2 oder achtmal die Fläche von Berlin) ausreichen, um mit der heute verfügbaren Anlagentechnik an Windkraftanlagen onshore mehr als 65 % des derzeitigen deutschen Strombedarfs zu decken.

    Nebenher gibt es dann nur noch die Frage, wie kommt der Strom zum Verbraucher. Dazu müssen wir unsere Hochspannungsnetze, Verteilnetze und Niederspannungsnetze ausbauen oder für Rückspeisung ertüchtigen. Die BDEW-Verteilnetz-Studie 2020 kommt zu dem Schluß, dass 195.000 Kilometer Verteilnetz geschaffen werden müssen, um die Netze für alternativen Strom zu ertüchtigen. Nach dem Leitszenario des Bundesumweltministreiums braucht man sogar 380.000 Kilometer oder 21 bis 27 Milliarden Euro.
  • MatthiasMatthias April 2011
    Eine Art Roadmap zum Ausstieg in der Badischen Zeitung, basierend auf Daten von Greenpeace, Öko-Institut, Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik, Deneff und anderen.
    http://www.badische-zeitung.de/wie-realistisch-ist-ein-abschied-von-der-kernenergie

    Kurz zusammengefasst:
    • 8 AKWs stehen derzeit still, das könne auch so bleiben.
    • 3 AKWs könnten durch in Bau befindliche Kohle- und Gaskraftwerke ersetzt werden.
    • 3 AKWs könnten bis Mitte des Jahrzehnts durch erneuerbare Energien + neue flexible Gaskraftwerke mit KWK als Fall-back ersetzt werden.
    • 3 AKWs ließen sich durch Energieeinsparung wegsparen. Das Potenzial liege sogar deutlich höher.
    • Die DUH hält 3600 km neue Leitungen für zu hoch gegriffen, allerdings müssten bestehende Trassen modernisiert werden.
    • Auch im Süden müssten mehr Standorte für Windkraft genutzt werden.
    • Windanlagen sollten bevorzugt im Umland der größeren Städte errichtet werden.
  • engeng April 2011
    Also doch das Kohlekraftwerk in Datteln weiterbauen? Das hätten wir auch einfacher haben können.
    Ich habe sowieso nie verstanden warum wir nicht neue, modernere Kohlekraftwerke bauen sollen wenn dafür alte Kohlekraftwerke, die nicht so effizient sind und nicht so gute Filteranlagen haben, abgeschaltet werden.
  • vosteivostei April 2011
    Ketzerische Frage: gerade im Bezug auf die neue Reaktorgeneration, deren Entwicklung, besser gesagt das Nachdenken darüber auf großer Regierungsebene - wäre es nicht allmählich besser, wenn man das komplette Energiethema auf eine Non- Profit-Ebene senkt? Sowohl das Öko-, als auch das Businesslager sind auf gemeinschaftliches, grenzübergreifendes Hightech angewiesen. Und die derzeitige Krux resultiert ja aus Profitgier, Lobbyismus usw. Mit Non-Profit meine ich die Entwicklung in alle Richtungen inkl.Infrastruktur. Gleichzeitig müsste man dabei aber auch manchen Konzern vom hohen Finanzross holen. Ich rede hierbei nicht von Sozialismus, sondern von Grenzen des Wachstums und der Erkenntnis, dass sich wirtschaftliche Relevanz allmählich verselbständigt. (siehe RWE-Aktionäre) ^^
  • vosteivostei April 2011
    Non-Profit im Sinn von Nichtregierungsebene, Wissenschaft und Technik eng verknüpft, es wäre ja auch schade um die Kernfusion und ja, ich weiß, dass da auch Strahlemänner mit bei sind.
  • clancy688clancy688 April 2011
    Na ich weiß nicht. Tschernobyl war ja sozusagen auch auf Non-Profit-Ebene, kommunistisches System, das Kraftwerk Staatseigentum.
  • vosteivostei April 2011
    Exakt der gleiche Mechanismus aus Profilneurosen usw. Ebenso wie in Fuk waren die Schwächen des Reaktortyps bekannt. Wie gesagt, Non-Profit im Sinne von Unabhängigkeit bei der Entwicklung von großräumigen Energieversorgungssystemen. Im Moment haben wir eine Eskalationsstufe, die keinem nützt. Die Konzerne drohen mit teuer, die Politik laviert rum, Kernenergie ist zu gefährlich zum ausbeuten, um ihre weiterentwickelte Technik wäre es aber auch schade, wozu ich btw auch die Kernfusion zähle.
  • TimTim April 2011
    Atomare Endlager – ein Problem für das 22. Jahrhundert
    http://www.heise.de/tr/artikel/Atomare-Endlager-ein-Problem-fuer-das-22-Jahrhundert-1233468.html

    Eine neue MIT-Studie empfiehlt, den Atommüll aus US-Reaktoren erst einmal für 100 Jahre in Sicherheitsbehältern in einem zentralen Zwischenlager zu parken.

    ...

    In den USA ist das Thema Atommüll noch dringlicher als hier. Denn zur Bauzeit der meisten amerikanischen Reaktoren hatte man eigentlich auf die Wiederaufarbeitung von Brennstäben gesetzt. Das hatte zur Folge, dass in den US-Kernkraftwerken nur so viel Platz für Atommüll vorgesehen war, wie er in zehn Jahren Betriebszeit anfällt. Als man später die Wiederaufarbeitung fallen ließ, wurde die Entsorgungsfrage an die Bundesebene übergeben.

    Doch bislang hat keine US-Regierung das heiße Eisen wirklich angepackt. Die Frage, was mit dem Atommüll vor der Endlagerung geschehe, sei „offen gesagt ein nachgelagerter Gedanke“ gewesen, konstatiert Ernest Moniz, Direktor der Energy Initiative des MIT und einer der Autoren des neuen Reports. Inzwischen sind etliche Reaktoren seit Jahrzehnten in Betrieb und deren Zwischenlagerkapazitäten längst "überdehnt". An einer wachsenden Zahl von Orten werden die abgebrannten Brennelemente beispielsweise in so genannten „Trockenlagern“ untergebracht.


  • vosteivostei April 2011
    Doch bislang hat keine US-Regierung das heiße Eisen wirklich angepackt.

    Naja ^^
    http://11k2.wordpress.com/2010/11/30/radioaktive-abfalle-loswerden-so-einfach-geht%E2%80%99s/
  • TimTim April 2011
    > Präsident des Umweltbundesamtes Atomausstieg macht Strom nicht teurer - Jochen Flasbarth über die Folgen der | Tacheles | Deutschlandradio Kultur
    http://www.dradio.de/dkultur/sendungen/tacheles/1446619/

    Rechts im Menü auch als MP3 Audiofile.

    Gute Analyse. Nüchtern, fundiert und frei von Panikmache.
  • engeng April 2011
    @Tim: Stimmt, gutes Interview.
  • vosteivostei Mai 2011
    Nach der Wahl ist vor der Wahl, Oettinger macht also auf streng, es geht um den Stresstest für AKW. Die EU möchte kuscheln, den Test weiter aufweichen. Er möchte abstürzende Fliegers drin lassen.
    http://www.rp-online.de/politik/deutschland/Oettinger-besteht-auf-harte-Akw-Tests_aid_994268.html
    Inzwischen denkt man in Brüssel darüber nach, dass sich die Betreiber selbst kontrollieren und, dass man dann eben dieses stichprobenweise nachauditiert.
    Es schaut also gut aus für die Finanzjongleure unserer Wohnkugel. Die Vereinigung der Westeuropäischen Atomaufsichtsbehörden (WENRA) möchte sich nur noch auf die immense Erdbebengefahr, Überschwemmungen, Stromausfälle und auf die Erkenntnis beschränken, dass es in Europa sehr kalt und warm sein kann.
    Am 12.5.11 will man bei einer Sitzung der europäischen Aufsichtsbehörden (ENSREG) in Brüssel darüber entscheiden.
    http://relevant.at/wirtschaft/energie/119976/entscheidung-ueber-akw-stresstests-faellt-bald.story
  • vosteivostei Mai 2011
    Zum Thema Sekbstkontrolle ein kleiner Einschub:
    Wenn die Wissenschaft schon nicht in der Lage ist Selbstkontrolle zu lehren und auszuüben (Guttenberg) - wie soll das industriell funktionieren? ^^

    Zum Thema wie gehts weiter nach dem Abschalten:
    200 Kilometer südwestlich von Tokio wird AKW Hamaoka vom Netz genommen, weil man von starker Edbebengefahr ausgeht. Man will scheinbar zumindest über das Design der Anlage nachdenken und schauen, ob es verbessert werden kann.
    http://www.bild.de/news/ausland/japan-katastrophe/japan-will-akw-stilllegen-fukushima-arbeiten-17764256.bild.html

    Warum nehme ich diese bescheuerte Quelle?
    Weil ich sie niedlich finde.
    Zitat: "Unterdessen gingen am zerstörten Horror-AKW Fukushima die Arbeiten an Reaktor 1 weiter. In den nächsten Wochen soll so lange Wasser eingefüllt werden, bis der Wasserspiegel oberhalb der Brennstäbe im Reaktordruckbehälter liegt. Damit will Tepco eine stabile Kühlung der überhitzten Stäbe erreichen." Bildonline, Japan legt Mega-AKW lahm, 7.5.11

    Sie meinen scheinbar, dass von freiliegenden BEs noch was übrig wäre. Tztztz.
  • vosteivostei Mai 2011
    eng said:

    Können die alternativen Energien die Kernkraftwerke ersetzen?
    Wenn ja, wann?
    Welche Rahmenbedingungen sind erforderlich?


    Pi mal Daumen können jetzt schon im europaweiten Verbund 50% ersetzt werden. Rahmenbedingungen wären Gemeinsamkeit und entsprechende Strukturförderung vom Schlag "New Deal" in den USA der 20er30er des letzten Jahrhunderts.

    eng said:

    Wie lange brauchen wir noch Kohlekraftwerke?


    Lange. Den Rohstoff Kohle braucht man auch für anderes, zB Roheisen und Stahl. Technik muss innerhalb des og. Deals weiterentwickelt werden.

    eng said:

    Wie können wir Energie speichern?


    Kohlergasung, siehe eins weiter oben, KWK, Kraftwärmekopplung im großen und kleinen /VW) - Wasserkraft, Wasserstoff und bei Solar großtechnisch mit Speichermedien für nachts, wenn dunkel, um den Heinz Erhard zu machen ^^

    eng said:

    Wie wird sich der Strompreis entwickeln?


    Das entscheiden die Aktionäre! :o

    eng said:

    Sind Solarzellen und Windräder ohne Subventionen für den Privathaushalt finanzierbar?


    Wohlsituiert und das sind nicht wenige hier, ja, das Statussymbol Stern oder Niere wird um die Zelle auf der Hütte ergänzt. Freilich muss gefördert werden. Und Konzepte zum Energiesparen müssen auch irgendwie honoriert sein.

    Und was die Kernkraft betrifft, bin ich inzwischen der Meinung, spez. wegen Fuk, dass Butter bei de Fisch gemacht werden sollte, alle Kernkraftwerke dicht machen und nur neuere Generation und weiter entwickelte Kernkraftkonzepte zuzulassen. Dazu zähle ich auch die Kernfusion, um die es wirklich schade wäre. Und die sollten in Punkto Werkstoffmix, Komplexität und vor allem Standzweit des Gesamtdesigns im Notfall überdacht werden.
    Neuinvestitionen und Entwicklungen gab es schon immer und tun der Produktivwirtschaft gut. Und die unmittelbare Lizenz zum Gelddruck durch den Erwerb von Aktien sollte durchaus noch strapazierter werden, also eher mittelbar werden. Der Dampf der da im Mom seit Jahren dahinter ist, ist ne Blase und macht viel kaputt.

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