Die läuft aber auch mit Atomkraft...
Von mir aus, rechnen wir mit 4 kW. Wir können auch die Amis reinnehmen, dann ist es wahrscheinlich das Doppelte. Egal. Das Beispiel soll nur größenordnungsmäßig zeigen, wie hoch unser Energieverbrauch ist und wieviel punkto Energiewende noch zu tun ist.
Wobei die wenigsten eine Vorstellung haben, wieviel 4 kW sind, was man damit alles anstellen kann.
20 Energiesklaven die rund um die Uhr Schwerstarbeit für einen leisten...!
@hger Wieviel Strom wird in DE pro Jahr tatsächlich verbraucht?
wir haben in der Uni mit rotationsspeichern gerechnet. Letztendlich ist das Ergebnis immer das gleiche. Es ist eine super Sache für kurzzeitig hohe Energie freizuzusetzen aber zur Speicherung ungeeignet.
Nur mal die Zahlen die hier genannt wurden. Lager für 5000 Tonnen Rotationskörper ?
Kleinste Unwucht bei solch einer Masse führt zu Katastrophen
Welches Fundament damit es sich nicht verschiebt, oder nach irgendeiner Seite kippt.
Lustige Idee zu evakuieren. Wieviel Energie braucht man um das Evakuieren einer solchen Masse (größe) aufrecht zu erhalten.
Die sinnvollsten Anwendungen derzeit sind Stabilisatoren, sowie kurzeitige Speicherung und Abgabe hoher Energiemengen.
Es gab mal busse in der Schweiz, die das verwendet haben um Bergab zu laden und bergauf zu benutzen.
Sonst kenne ich nur Fusionsexperimente, die das nutzen um die Energie bereitzustellen oder notstromaggregate die nen Dieselmotor damit hochreissen und die Zwischenzeit überbrücken.
Gibt seit ein paar Jahren hochgeschwindigkeitsspeicher mit magnetlagern in evakuierten gehäusen.Kenne ich mich aber nicht mit aus.
Das Problem bei großen Massen ist einfach die Verluste durch reibung. Die liegen bei 3 bis 8 % pro Stunde. Das ist einfach zu viel.
Größter Vorteil ist super Wirkungsgrad bei kurzeitiger Energiefreigabe, skalierbare Leistung bis in den Megawattbereich. Sehr schnelle Freisetzung der Energie möglich.
Nachteil. Zu hohe Verluste für Langzeitspeicher.
Stefan
Wir haben hier im Ruhrgebiet hunderte, teils tausend Meter tiefe Löcher.
Keine 200m von hier steht die Zeche Zollverein mit einer Schachttiefe von 1005 m. Bis vor einem Jahr sind da auch noch täglich Techniker runter gefahren, also ist da sogar noch eine gewisse Infrastruktur. Schon vor Jahren habe ich mich gefragt, ob man diese alten Schächte nicht als Schwerkraftspeicher nutzen könnte.
Es müsste sich doch lohnen, dort kurzfristig die Peak PV und Windenergie aus der näheren Umgebung zwischenzuspeichern.
Oder ist das ein zu kleiner Tropfen...
Soll zu teuer sein.
Größenordnung 500 TWh, wobei das tatsächlich mehr als ein Sechstel der 3000 TWh Primärenergie ist, weil die Wärmekraftwerke noch Verluste haben und die bei der Primärenergie mitgerechnet werden.
Das ist nebenbei bemerkt tatsächlich der Hauptgrund, warum der Primärenergie Verbrauch 2023 so stark gefallen ist, Kohle und Kernkraft durch PV, Wind, Wasserkraft ersetzen und aus 3 kWh Kohle oder Kernkraft Primärenergie wird eine kWh Primärenergie aus PV oder Wind, obwohl die gleiche Strommenge erzeugt wird.
Noch eine Anmerkung dazu: es gibt für Stromverbrauch verschiedene Statistiken, unter anderem, weil die Kraftwerke Eigenverbrauch für Pumpen und dergleichen haben, es Eigenverbrauch von Strom aus Kraftwerken der Industrie gibt, Verluste in Leitungen auftreten. Die Größenordnung reicht für die Betrachtung hier im Thread.
@hger Das hört sich auch interessant an aber auch sehr wartungsintensiv.
Ich hab da noch einfacher gedacht. Ein sehr großes Gewicht gegen einen hoch effizienten Generator.
Ich würde meinen es wäre den Versuch zumindest wert. Um dann vielleicht in größerem Maßstab zu bauen. Tiefe Löcher konnten wir ja immerhin mal ziemlich gut.
Eine Tonne Gewicht speichert bei 1000m Fallhöhe rund 2,7 kWh brutto. Das ist echt wenig...
Wenn überhaupt, dann ala Pumpspeicher mit Wasser.
Dumm ist nur, dass dabei die Generatoren unten stehen müssen.
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Ein Turbosatz in einem Großkraftwerk kommt schon in die Nähe von 1000 Tonnen inklusive Generator. Drehzahlen weitaus höher als von mir für das Schwungrad angenommen. Lagerung und Fundamentierung sollten also schon machbar sein.
Klar, das Ding muss ausgewuchtet sein.
Vakuum sehe ich auch nicht als große Schwierigkeit, muss ja kein Ultrahochvakuum sein. Dessen Volumen hängt von den Spaltmaßen ab, die die ganze Konstruktion hat, ist aber ebenso kein echtes Thema dabei.
Hast du mal die Fundamentierung gesehen? Mein Vater war im Kraftwerksbau. Habe den Transport und Einbau solcher Generatoren und Turbinen vor Ewigkeiten als Jugendlicher mit angesehen.
Das rechnet sich nie.
Vakuum ist halt entweder ein Dauervakuum, dann wird die Abdichtung teuer oder brauchst eine Pumpe, die braucht Strom, damit wird der Wirkungsgrad geringer.
Für Kurzzeitig hohe Energiemengen zu generieren ist das super, als Langzeitspeicher (aus meiner Sicht) ungeeignet.
Die Evakuierung halte ich bei meinem System nicht für besonders wichtig, Drehzahl und Verhältnis Rotationsenergie:Oberfläche ist ja vergleichsweise riesig. Man könnte unter "ferner liefen" eine Amortisationsrechnung dazu machen.
Die Rotationsspeicher an die ich denke, sollen Dunkelflauten mit ausgleichen und das Netz kurzfristig stabilisieren können.
Da es wenig technische Anforderungen an den Standort gibt, eigentlich nur der Netzanschluss, kann man Naturfundamente verwenden, sprich Granitböden. etc., könnte ich mir vorstellen.
Wenn man überhaupt so dolle Fundamente benötigt!
Kleiner Einwurf von der Seite: Leider ist daraus ja nichts geworden (ein kleines Pilotprojekt in Saudiarabien kam meines Wissens am Ende leider auch nicht zur Umsetzung) und gibt es die Firma meines Wissens nicht mehr: DE102010034757B4 - Energiespeicher auf Basis von Lageenergie durch hydraulische Hebung einer Felsmasse - Google Patents Erinnere mich zumindest an ein sehr gutes Video auf Youtube von ihm. Update: die Assests sind von https://gravity-storage.com/ übernommen worden. Dort auch paar Animationen zum Prinzip.
@jensdecker Das Prinzip würde theorethisch funktionieren. Es gibt glaube ich auch eine Anlage die in Betrieb ist. Allerdings nicht zur Energiegewinnung sondern als Schiffshebewerk. Ich glaube es scheitert an den Kosten. Um ne vernünftige Menge an Energie zu speichern ist eine zu lange Amotisationszeit von Nöten. (habe mal was über ein Versuchsprojekt gelesen) Und es gab irgendwelche Dichtigkeitsprobleme (sonst bleibt der Block unten und das Wasser spritzt an den Seiten raus)
Ok auf naturfundamenten könnte das funktionieren. Nichts desto trotz ist der Energieverlust der rotierenden Masse einfach zu hoch um über Tage /wochen rentabel zu sein. Wie gesagt es gibt dieses Prinzip um in kurzer Zeit sehr hohe Energien freizusetzen. Also man lädt lange auf und setzt in kurzer Zeit frei. Du willst aber lange speichern.
Gedankenexperiment:
Zwei Räder, Durchmesser 20 Meter, 5 Meter hoch.
Eines hat 5000 Tonnen, eines hat 500 Kilogramm.
Beide sind unwuchtig: Eine Seite hat 20 Kilo mehr als jeweils die andere.
Die Fundamente können die selben sein, nicht wahr?
Mit wie viel Verlust je Tag rechnest du, und wie kommst du darauf?
Also das mit den Fundamenten sagte ich ja bereits. Sie könnten auf Granit oder so etwas deutlich kleiner sein.
Das Problem bei großen Massen ist einfach die Verluste durch reibung. Die liegen bei 3 bis 8 % pro Stunde.
Das ist ein gemessener Wert bei bestehenden Rotationskörpern. Die werden eigentlich daher immer für den Ausgleich kurzzeitiger Netzschwankungen oder sehr kurze Energiepulse verwendet. Dafür sind sie auch super geeignet, da sie nahezu beliebig oft geladen und entladen werden können.
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Natürlich nicht. Ein Fundament ist nicht nur für Unwucht da...
3-8%/h wäre zu viel. Du meinst, man kann das mit der Masse linear rechnen, also mehr Masse, proportional mehr Reibung bei gleicher Lagerungsart.
Und da ist technisch nix mehr drin? Hydrodynamisch, permanentmagnetisch...?
Das hieße, der Verlust in 24h wäre rund die Hälfte, tja, das geht dann nicht.