Was soll gespeichert werden? Ein paar kWh für die Nacht im EFH? (Habe schon Speicher gebaut, siehe Anhang) Das geht mit Batterien, ja. Den Fossilteil der Energiewende wegzuspeichern geht praktisch nicht, hier sind Batteriespeicher um Größenordnungen zu teuer - Größenordnungen! Beispiel: Eine Dunkelflaute Ende Dez. 2024 - VEE sind ausgefallen und die Lücke zur Deckung der Netzlast betrug 5,5 TWh. "Nur 5,5!!!" Ja - aber TWh. Jetzt rechnen wir einmal: 5,5 TWh = 5.500 GWh =5.500.000 MWh = 5.500.000.000 kWh Zum Vergleich - die vier Pylontech US5000 haben in Summe 19,2 kWh. 5.500.000.000 kWh/19,2 kWh = 286.458.333,3 Stück (!) von diesen Batteriestapeln wären notwendig um eine (!) Dunkelflaute zu überbrücken. "Aber es gibt doch auch Großspeicher!" Ja - unten ist einer zu sehen, im Lkr. Wunsiedel mit 200 MWh. Davon wären dann 27.500 (!) Stück notwendig. Wunsiedel kostete 110 Mio. €, bei 200 MWh macht das dann 550€/kWh. "Warum ist das so teuer - die Zellen kosten doch unter 100€/kWh?" Ja, die Zellpreise sind nur ein kleiner Teil des Ganzen. Das BatteriespeicherSYSTEM besteht aus mehreren Komponenten von denen die Meisten bereits technisch skaliert sind: -Netzanschluss (hier 110 kV) -Umspanner 110/20 kV -20 kV Verteilung mitsamt Schaltanlagen - Umspanner 20/0,4 kV -0,4 kV Verteilung -Wechselrichter/Inverter -Speichercontainer bestehend aus: -Batteriezellen (hier fand der Preisverfall statt!) -Batteriemodulen + BMS -Temperierung/Klimatisierung -evtl. Brandmelde- + Löscheinrichtung -Grundstück -Zufahrt -Umzäunung usw. Von diesen Dingen wird praktisch nichts mehr billiger - wenn diese Speicher großtechnisch mal bei 200€/kWh ankommen wäre viel gewonnen und dennoch nichts erreicht - die oben genannten 5,5 TWh sind viel zu wenig für die intersaisonale Speicherung. Ruhnau & Qvist gehen sogar von 55 TWh aus - dem Zehnfachen des oben genannten Beispiels, der Dunkelflaute vom Ende Dez. 2024. Selbst wenn Batteriespeicher nur die Zellpreise darstellen würden (50 €/kWh) wäre das für die intersaisonale Speicherung dann: 55 TWh = 55.000 GWh = 55.000.000 MWh = 55.000.000.000 kWh 55.000.000.000 kWh x 50 €/kWh = 2.750.000.000.000€ oder in Worten: Zwei Billionen siebenhundertfünfzig Milliarden - Zellpreis, wohlgemerkt. Technische Lebensdauer max. 20 Jahre. Pro Jahr dann zu erneuern (1/20tel): 137.500.000.000€ - bei einem Bundeshaushalt von 502,3 Mrd. € (2025) - absolut, absolut utopische Zahlen! Eine Langzeitspeicherung mittels Batterien ist daher nicht möglich! Bleibt nur der grüne Wasserstoff, doch der steckt nach einer 15 jährigen Erprobungsphase praktisch in den Kinderschuhen. Es findet sich kein Investor dafür Anlagen zu bauen die dann wetterstromabhängig zum max. 30% der Zeit funktionieren. Siehe das Scheitern fast aller H2-Projekte hier im Umfeld wie das an der Heide-Raffinerie wo mit Offshore-Windstrom (den EE-Anlagen mit dem höchsten Kapazitätsfaktor!) an einem günstigen Standort H2 hergestellt werden sollte. moz.de/lokales/schwedt/erdoe… Es mag sicherlich weitere Projekte geben wo das versucht wird und der ein oder andere Durchbruch erreicht werden kann - aber auch hier fehlt wieder das Ganze drumherum. Es benötigt dann eine komplette zweite Infrastruktur dafür - mit Elektrolyseuren, Kavernenspeichern, Pipelines mit Verdichtern + Druckregelstationen und H2-fähigen Kraftwerken! Alleine ein Baulos an Kavernenspeichern benötigt rund ein Jahrzehnt in der Errichtung, es geht auch praktisch nicht schneller da diese aus entsprechenden Steinsalzformationen mittels Wasser herausgelöst werden - einmal das Ulmer Münster (vom Volumen her) durch eine Bohrung auflösen die so groß ist wie ein Kanalrohr einer Anwohnerstraße. Und beim gasförmigen speichern schlägt dann die Thermodynamik voll zu. Aus der allgemeinen Gasgleichung pV=mRT folgt: p = Druck V = Volumen m = Masse R = spezifische Gaskonstante (eigentlich RS, macht die Gleichen aber "unschön" T = Temperatur mit den Stoffdaten Erdgas R = 500 J/kgK (schwankt je nach Herkunft) Wasserstoff R = 4124 J/kgK Das volumetrische Speichervolumen in den Kavernen ist bedeutend größer beim Wasserstoff im Vergleich zum Erdgas - der Heizwert pro m³ liegt nur bei einem Drittel im Vergleich zu dem des Erdgases! Alleine die Errichtung der Speicherkavernen gleichzeitig bestehend zum Erdgassystem (brauchen wir ja für die Erdgaskraftwerke und den Rest!) dürfte locker 50 Jahre in Anspruch nehmen! Extremszenarien wie das Jahr ohne Sommer (1815) sind in den Langzeitspeicherbetrachtungen nicht enthalten! Bedingt durch den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik bleibt der Prozesswirkungsgrad der Wasserstoffverstromung immer schlecht - er liegt bei 20 - 25%. Der Strom daraus kostet alleine schon physikalisch das 4 bis 5-fache der Einspeisevergütung - beim Transport per Derivat (Ammoniak) läge er beim 6-fachen der Gestehungskosten. Und da sind wir wieder beim Knackpunkt oben - diese Hürden sind für eine Gesellschaft nicht überwindbar, daher wird die Energiewende so auch nicht kopiert, kopiert im Sinne von der Adaption auf 100% VEE zu gehen. VEE werden daher nur als Brennstoffsparer angesehen - um damit tief zu dekarbonisieren wäre als Backup Geothermie (haben wir nicht) oder Wasserkraft im großen Umfang (haben wir auch nicht) notwendig. Die allgemein geringe Leistungs- bzw. Energiedichte der VEE und Batteriespeicher hat einen sehr hohen Materialbedarf zur Folge der dem Ganzen alleine durch die Verfügbarkeit von Kupfer, Grafit, Lithium usw. schon einen Strich durch die Rechnung zieht. Simon Michaux hat dies analysiert: (Estimation of the quantitiy of metals to phase out fossil fuels in a full system replacement, compared to mineral resources) Er hat hier die Welt auf dem Stand von 2018 analysiert mit der Annahme der Defossilisierung durch weitgehende Elektrifizierung: Erzeugungsprofil im Strombereich: KKW: 7,5% Hydro: 13,36% Wind: 38,33% Solar PV: 34,50% Solartherm.: 3,38% Geotherm.: 0,74% Biolog. Abfälle: 1,74% Pkw: 695 Mio mit dann 1.190 TWh Bedarf Speicherbedarf nach 4 Szenarien mit Batterien: 6 h 26 TWh Larson et al. 2021 48 h 226 TWh Steinke et al. 2012 28 d 2.878 TWh Droste-Frankre 2015 12 w 8.634 TWh Ruhnau & Qvist 2021 Die gelobten (und auch von mir gerne verwendeten) LFP-Zellen sind eigensicherer als NMC Zellen und kommen ohne Kobalt aus, benötigen aber 50% mehr Kupfer (geringere Energiedichte). Kupferbedarf (t) 6 h 52.983.535 48 h 466.255.110 28 d 5.934.155.945 (Mrd. t sic!) 12 w 17.802.467.835 Kuper-Reserven: 880Mt (Mio. t. sic!) Kupfer-Ressourcen: 2.100 Mt Grafitbedarf (t): 6 h 106.928.085 48 h 940.967.150 28 d 11.318.092.642 12 w 35.927.836.652 Grafit-Reserven: 290 Mt Grafit-Ressourcen: 800 Mt Wie viele Jahre des Abbaus bei aktueller Förderung (vgl. mit dem Jahr 2019) wären dazu notwendig? Kupfer: 6 h 11,7 48 h 28,8 28 d 254,8 12 w 745,2 (Siebenhundertfünfundvierzig Jahre sic!) Grafit: 6 h 96,2 48 h 401,7 28 d 4203,9 12 w 13220,7 (Dreizehntausendzweinhundertzwanzig Jahre sic!) Die Werte zeigen dass das völlig utopische Vorhaben die Volatilität von PV und WKA mittels Batterien zu kompensieren schlicht an ihrer geringen Energiedichte scheitern wird. Es ist alles eben ein Kompromiss - wo können Vorteile genutzt und Nachteile akzeptiert werden. Sorry, falls ich Leuten vor den Kopf stoße - aber als MINT'ler gebe ich in der Sache nicht nach, dazu ist das Thema zu wichtig als das es vom gesellschaftlichen Wunschdenken in falsche Richtungen gelenkt werden soll.

Die Slowakei versteht es: Mehr gesicherte, dekarbonisierte Leistung am Netz: world-nuclear-news.org/artic…

Die Erweiterung des KKW Gravelines mit zwei EPR2-DWR: youtube.com/watch?v=-nJURT7s…

Fertigung von Reaktordruckgefäßen (WWER) in der Sowjetunion: youtube.com/watch?v=omZk_VjL…

Wie Kernenergie die Deutsche Energiewende erleichtert: Wird El-Dabaa auf 9,6 GW (WWER-1200 + evtl. WWER-TOI) ausgebaut werden so jährlich in Ägypten ca. 16 Mrd. m³ Erdgas frei welches nicht mehr verstromt werden muss. Kämen davon 12 Mrd. m³ nach Deutschland entspräche dies immerhin 12-16% der gesamten Erdgasimporte hier.

Das Falschliegen der Zukunftsforscher Teil II: youtube.com/watch?v=Kxryv2Xr… Tony Seba von vor etwas über 10 Jahren. Im Anhang: Der globale Primärenergieverbrauch - aber es sind ja noch etwas über 4 Jahre... 😉 Ich will damit weiß Gott nicht fossile Energie schönreden und ihre Umweltauswirkungen vernachlässigen, fossile Energie wird genutzt weil sie eben ausreichend energiedicht ist. Leider scheint unsere Medienlandschaft allzu selten die Kraft aufzubringen um solche Fake-Videos wie oben zu entlarven. Es geht nicht um pro/kontra fossil, sondern um die vollkommen unrealistische Darstellung von komplexen Umbauten ganzer Energiesysteme in Zeithorizonten die gesellschaftlich nicht darstellbar sind. Es wundert mich nicht, wenn Teile des Journalismus dann eben wie die Pechmarie behandelt werden: youtu.be/hYLTIXR51xE?si=0OVS… Entwicklungen verschaffen sich im Verlauf der Zeit dann ihre eigene Dynamik welche dann von narrativ-gebender Seite aus nicht mehr bestimmt werden kann. Nicht ohne Grund werden dann so neue Parteien groß, Auflagen schrumpfen und ein Raunen der Unzufriedenheit macht sich breit.

Le Creusot - Schmieden von Komponenten für KKW: youtube.com/watch?v=I_JtfpBP…

Warum die Turbine den Hubkolbenmotor verdrängt hat: youtube.com/watch?v=_xRminty…

Wer mal sehen will, was Maximalbeanspruchung bedeutet: Ab Min 42:00 kämpft die Leimbach HS1400 Schrottschere gegen das Grauguss-Gegengewicht eines Gabelstaplers. Genau hier zeigt sich: Technische Funktionssicherheit ergibt sich immer durch das Abdecken von Maximalbeanspruchungen, nicht durch den Durchschnitt! Das ist der perfekte gedankliche Haken für die Energiewende: Wer die intersaisonale Langzeitspeicherung von Strom (Sommer => Winter) lösen will, darf nicht in Durchschnittswerten rechnen. Unser Netz muss nicht das „normale“ Wetter überstehen, sondern die dunkelste, windstillste Maximalbelastung im Januar - und das bitte dekarbonisiert... Erst wenn die Extremszenarien abgedeckt sind, steht ein System stabil und sicher. youtube.com/watch?v=B9D_T3i2…

Ein Trockenkühlturm (Sonnenwärmekraftwerk Ivanpah). Damit lassen sich Wärmekraftwerke auch in sehr wasserarmen Gegenden betreiben. youtube.com/watch?v=fltvTVYP…

Ohne Kommentar! Die Energiewende mit ihren übergeordneten Zielvorgaben wird ohne Kurskorrektur die Gesellschaft zur wirtschaftlichen Implosion bringen. Weder kann für dieses Szenario das benötigte Personal, Kapital und Material bereitgestellt werden (VEE + Speicher/Kavernen + H2-Derivatimport + Elektrifizierung) noch kann kann dieses Gebilde in der geplanten Zeitspanne mit hohem technologischen Reifegrad heranwachsen (H2-Turbinen...). Die Medienlandschaft sollte sich fragen auf welcher Seite sie hier stehen will: Auf der Seite der Weltanschauungen (frei definiert) oder auf der Seite evidenter Weltbilder. MINT verhandelt nicht, es vollstreckt die Realität. Wie James Bond: youtube.com/watch?v=diJzXBE2… Batteriespeicher gegen Dunkelflauten: xitter.cf/input_exit/status/2019… (Scheitert unter anderem wie Edisons Versuch New York mit Gleichstrom zu versorgen - zu niedrige Spannung, zu hoher Strom) H2-Kavernenspeicher mit robuster Annahme für intersaisonale Anwendung: xitter.cf/input_exit/status/2037… (H2 hat eine sehr hohe Gaskonstante - als Energieträger ist er recht "sperrig") Die Demografie in der Energietechnik: xitter.cf/input_exit/status/2041… (Das Hantieren und Montieren von Erzeugungsanlagen niedriger Leistungsdichte erfordert übermäßigen Personalaufwand. Bildlich dargestellt: Das Abschaffen der mechanisierten Landwirtschaft wäre ein Jobmotor schlechthin, doch für die Gesellschaft ein massiver Verlust. Sie wird so unproduktiv wie 1850 bei dem der überwiegende Teil aller landwirtschaftlich tätig gewesen ist, damals war der allgemeine Lebensstandard noch näher an dem des römischen Reichs als am heutigen. Möglich gemacht wurde er durch hochdichte, permanent verfügbare Energieträger, in Nutzarbeit umgewandelt in gesamtgesellschaftlich wenig arbeitsplatzintensiven Kraftwerken/Maschinen/Energieanlagen - hier bei 9:29 hervorgehoben: youtube.com/watch?v=rA_1h_Ew… ) Ohne Kernenergie (man muss sie nicht mögen!) scheitert die Dekarbonisierung schon allein an der Nichtakzeptanz des massiven Rückgangs des Lebensstandards durch exorbitante Energiekosten, bedingt unter anderem durch hohe Systemkosten - Stichwort: Das Doppelsystem der Energiewende. Das spricht nicht gegen das EFH mit PV-Anlage oder die WKA-Nutzung in Küstennähe - doch von diesen Anwendungsfällen heraus lässt sich durch bloße Überdimensionierung keine tragfähige Struktur ableiten. #Energiewende #Sonderweg #Vernarrtheit #Deindustrialisierung #Verarmung #Niedergang

Warum Zuverlässigkeit schon früher wertgeschätzt wurde: Göpelmühlen Um wetterunabhängig Getreide mahlen zu können nutzte man die Muskelkraft von Tieren: muehlen-nordsachsen.de/muehl… Auch am Balkan wurde dieser Ansatz angewendet: en.wikipedia.org/wiki/Suva%C… Abgeleitet von diesen Entwicklungen ist es doch fraglich wie heute die Windkraft als eine Säule der zukünftigen Energieversorgung anzusehen ist, oder? Was nützt der niedrige Preis einer Ware wenn sie nicht bedarfsgerecht bereitgestellt werden kann? Wilhelm Busch fasste es passend zusammen: Aus der Mühle schaut der Müller, Der so gerne mahlen will. Stiller wird der Wind und stiller, Und die Mühle stehet still. So geht's immer, wie ich finde, Rief der Müller voller Zorn. Hat man Korn, so fehlt's am Winde, Hat man Wind, so fehlt das Korn.

Der industrielle Niedergang: Ein Freund von mir schickte mir dieses Bild, es ist eine Kabeltrasse in einem neu errichteten Umspannwerk - überbelegt mit unterdimensionierter Befestigung. Kann passieren, passiert aber im Vergleich zu früher viel zu häufig. Dem kurzfristigen Quartalsdenken wird alles auf dem Altar der Optimierung geopfert, keine Inhouse-Kompetenz und Mitarbeiter mehr, zu viel wird externalisiert und ausgelagert bis vom Kerngeschäft nur noch F&E mit Projektierung übrig bleiben. Intensiv begünstigt hat dies indirekt auch die Energiewende die stark die Fähigkeiten im komplexen Projektmanagement abbaute durch das Antrainieren von vermehrt montageorientierten Tätigkeiten importierter "Fertigtechnik". So wie es für mich - eher von außen - aussieht hätten wir mit dem Bau von komplexen Energieanlagen heftige organisatorische Probleme. Wie es in anderen Branchen aussieht weiß ich nicht - falls wir uns aber dazu entschließen sollten wieder KKW errichten zu wollen wird das eine harte Nuss für uns werden.

Warum es hier so ruhig ist bezüglich neuer Beiträge - ich habe ein Hobby von früher wieder entdeckt. 🙂 Es geht aber thematisch natürlich weiter...

Hat etwas länger gedauert, sorry, aber heute sollte der Beitrag über das "Net Energy Cliff" fertig werden - muss noch die Quellen prüfen. 🙂 Der Starkregenschutz für einen Lichthof ist doch etwas umfangreicher als gedacht geworden - ein PE-Sumpf von ca. 260l für zwei sondengesteuerte Tauchmotorpumpen gegen den "Aquariumeffekt" bei Platzregen (Fenster steht ca. 30-40cm unter Wasser...🤪😵‍💫). Die Steuerung muss noch fertig verdrahtet werden... Dann schlägt Murphys-Gesetz zu - Gewitterzellen machen einen Bogen um den Lichthof...🤣

Bevor es mit den "Net Energy Cliff" weitergeht nochmals die Denkfehler und Mythen im Stromsystem: ======================================= Jahresproduktionsmengen oder Prozentangaben verschiedener Einspeiser können nicht als Bezug für die Versorgungssicherheit herhalten - diese bezieht sich auf die bedarfsgerechte Bereitstellung elektrischer Energie. Energie: Fähigkeit oder Möglichkeit eines Systems Arbeit zu verrichten. Leistung: Verrichtete Arbeit pro Zeitspanne Produktion => Bezug auf die Arbeit Versorgung => Bezug auf die Leistung ======================================= Mangellagen für die wetterabhängigen Erzeuger sind oft flächenmäßig sehr groß und übersteigen in der Ausdehnung die Transportlänge für die wirtschaftliche Übertragung von Elektrizität. ======================================= Die Kapazität der Grenzkuppelleitungen zum Austausch von Leistung zwischen den einzelnen Ländern ist begrenzt - sie auszubauen bedarf ebenfalls der Netzverstärkung im Landesinneren. Deutschland ist mit ca. 24 GW mit dem Ausland gekoppelt - bei einer Spitzenlast die bei ca. 80 GW liegt. ======================================= Speicher im Umfang von mehreren Tagen existieren nicht, die thermodynamischen Hürden sind hier sehr groß um solche Projekte zu verwirklichen. Eine Industrienation ist kein skaliertes Einfamilienhaus! (Siehe meine Speicherthreads) xitter.cf/input_exit/status/2019… xitter.cf/input_exit/status/2037… ======================================= Durch die fehlende Speichermöglichkeit ist die Energiewende damit ein permanentes Doppelsystem bestehend aus wetterabhängigen Erzeugern zum Einsparen von Brennstoff eines fossilen Kraftwerksystems welches so bemessen sein muss um Mangellagen vollständig abzudecken. Die Gestehungskosten von Photovoltaik und Windenergie enthalten diese Kosten für das Zweitsystem nicht! ======================================= Der zukünftige Mehrbedarf von vor allem bandlastähnlichen Verbrauchern wie KI und Wärmepumpen kann daher dann auch nicht primär durch wetterabhängige Quellen gedeckt werden. ======================================= Der sehr hohe Bedarf an Werkstoffen von PV und WKA bedingt durch ihre geringe Leistungsdichte erzeugt Probleme anderer Art die bei Verknappungseffekten welche die ganze Wirtschaftlichkeit dieses Ansatzes über den Haufen werfen. ======================================= Fazit: Das Dekarbonisieren wird, wenn es stattfinden soll, nur mit einem anderen Technikansatz vollzogen werden können. Als nächstes kommt das "Net Energy Cliff" welches auf den letzten Punkt eingeht.

Demnächst: Das "Net Energy Cliff" - ab welcher Kupfererzkonzentration sinkt der Erntefaktor (EROI) eines VEE-dominierten Systems soweit ab, dass das thermodynamische Kollabieren der Energiewende eingeleitet wird. Mehr VEE-Anlagen zur Energiegewinnung nützen dann nichts mehr da der aufzuwendende Bergbau (samt Prozessabläufen) die Nettogewinne förmlich verschlingt. Es ist die physikalische Schuldenfalle der Energiewende, sie würde sich vom Erzeuger zum Verbraucher transformieren. Die Mühlen des Schreckens: Heute liegt der Erzgehalt bei ca. 0,5% im Schnitt - für eine 1t Kupfer müssen 200t Erz bewegt werden. Bei nur noch 0,1% sind das dann schon 1000t Erz pro 1t Cu - mit hyperbolischem Anstieg beim Energieaufwand der Gewinnung (Fördern & Mahlen). #Energiewende #EROI #Kupfer #Nachhaltigkeit