In Wiesbaden wird demnächst eine Lageenergie-Veränderungssanlage geplant. Gewichte werden bei Stromüberschuss nach oben befördert und entweder mit einer Lokomotive oder an einer Seilbahn runtergelassen bei Strommangel. Als nette Ergänzung sicher mal überlegenswert. Löst aber nicht die Hauptprobleme der Energiewende: Zuwenig und nicht ausreichende Umwandlungskapazitäten. Speicherungsfrage und Ort sind mit dem Erdgasnetz bereits gelöst.
Viele Grüsse
Jürgen
In Wiesbaden wird demnächst eine
Lageenergie-Veränderungssanlage geplant. Gewichte werden bei
Stromüberschuss nach oben befördert und entweder mit einer
Lokomotive oder an einer Seilbahn runtergelassen bei
Strommangel.
Noch 14 Tage bis zum 11.11…
Viele Grüsse
Peter
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Guten Abend,
Speicherungsfrage und Ort sind mit dem Erdgasnetz bereits gelöst
Das ist interessant. Kann das näher erklärt werden?
Viele Grüsse
ebenso AGb
Im Prinzip ganz einfach:
Mit dem Überschüssigen Strom wird Wasserstoff erzeugt.
Dieser wird dann in einem weiteren Schritt mit Kohlenstoff zu Methan CH4 verbunden. Der Kohlenstoff wird dem CO2 der Luft entnommen, der Sauerstoff wird an die Luft abgegeben. Methan ist das was man gemeinhin als Erdgas kennt, und somit kann das künstlich erzeugte Methan ons normal Erdgas ins vorhandene Netz eingespeist werden.
Nachteil sind hohe Verluste. bei der doppelten Umwandlung erst von strom in Wassertsoff dann in Methan und dann ggf wieder zurück in Strom geht viel Energie verlohren. Man kann aber das Methan auch direkt nutzen, so wie natürliches Erdgas heute schon.
In Wiesbaden wird demnächst eine
Lageenergie-Veränderungssanlage geplant. Gewichte werden bei
Stromüberschuss nach oben befördert und entweder mit einer
Lokomotive oder an einer Seilbahn runtergelassen bei
Strommangel.
Ich glaube Dir kein Wort. Auch wenn der April noch weit weg ist.
Und wenn Du mal nachdenkst, glaubst Du Dir auch nicht.
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Guten Tag,
zunächst vielen Dank für die prompte Antwort,
Meine Frage bezog sich allerdings nicht auf die
Synthese des Methans sondern auf die Speicherung.
Dabei hatte ich - was ich hätte deutlicher sagen müssen -
die Zeit vor Augen, wo die Substitution der fossilen Brennstoffe
durch erneuerbare Energie vollständig gelungen ist.
Es scheint mir klar zu sein, dass es wenig Sinn macht,
bei der Erzeugung von elektrischer Energie auf
fossile Brennstoffe zu verzichten aber sie weiterhin
für die Raumheizung einzusetzen. Zumal ja auch Erdgas
nur in endlichen Mengen zur Verfügung steht.
Wenn es zukünftig keinen Verbrauch an fossilem Erdgas mehr gibt,
kann man keine „Speicherung“ von synthetisch erzeugten
Methan betreiben, indem man damit den Verbrauch des fossilen
Erdgases zeitweise zurückdrängt.
Unterschätze ich die Speicherfähigkeit des bestehenden Systems?
Dies insbesondere, wenn man bedenkt, dass nicht nur Tagesspeicher
benötigt werden.
MfG AGb
Pipeline als Speicher
Hallo,
Unterschätze ich die Speicherfähigkeit des bestehenden Systems?
Dies insbesondere, wenn man bedenkt, dass nicht nur Tagesspeicher
benötigt werden.
Ja, du unterschätzt das wohl.
Nimm eine Gaspipeline mit mit angenommen 1000km Länge und 1m Durchmesser.
Das sind ca. 750.000 m³ Inhalt drin.
Bei Normaldruck macht das einen Brennwert von ca. 7,5 Mio kWh 7500 MWh = 7,5GWh.
Vergleiche:
Ein Gasometer mit 100m Durchmesser und 50m Höhe hat nur 7500m³ Inhalt,
kann aber nur mit Luftdruck befüllt werden.
Da Pipelines aber nicht bei Normaldruck, sondern mit recht hohem Druck betrieben werden, ist die Speichermenge sehr viel größer.
Bei 150 bar wären es ca. 1500 GWh.
Zum Vergleich: Die installierte Kraftwerksleistung in Dtl. liegt bei ca. 70 GW.
Davon ist aber immer nur ein Teil in Betrieb (weniger als 50GW).
Wenn man die gespeicherte 1500GWh Gas mit Gasturbinen in GuD-Kraftwerken mit ca. 60% Wirkungsgrad in E-Energie umsetzen wollte, würde das bei einer Abgabemenge von 50GW immerhin für fast 20h reichen, um den gesamten Elektroenergiebedarf von ganz
Deutschland zu decken.
Das ist also gar nicht wenig und in Summe dürfte die Kapazität an vorhandene Pipelines noch um einiges größer sein, als oben angenommen.
Wenn man also in den Pipelines den Druck nur um 20% variiert, um damit bei Bedarf Energie zu speichern und wieder zu entnehmen, ist das trotzdem ein ganz gewaltiger Speicher.
Gruß Uwi
Wenn man also in den Pipelines den Druck nur um 20% variiert,
um damit bei Bedarf Energie zu speichern und wieder zu
entnehmen, ist das trotzdem ein ganz gewaltiger Speicher.
Das klingt zwar einfach, aber die Realität ist deutlich komplizierter. Das Problem ist die bei der Kompression entstehende Wärme. Wird die nicht zwischengespeichert, sondern in die Umwelt abgegeben, dann führt das zu einer drastischen Reduktion des Wirkungsgrades. Im Extremfall kann sogar passieren, dass man am Ende zusätzliche Energie hinein stecken muss, um das Gas aus der Pipeline zu holen und in den ursprünglichen Zustand zurück zu versetzen. In der Ostsee-Pipeline kühlt sich das Erdgas beispielsweise so stark ab, dass man in Lubmin ein Kraftwerk bauen musste, mit dessen Abwärme es wieder aufgeheizt wird. Diese Pipeline wäre damit als Energiespeicher gänzlich ungeeignet.
Hallo,
Wenn man also in den Pipelines den Druck nur um 20% variiert,
um damit bei Bedarf Energie zu speichern und wieder zu
entnehmen, ist das trotzdem ein ganz gewaltiger Speicher.
Das klingt zwar einfach, aber die Realität ist deutlich komplizierter.
Nix ist in Prxis so einfach, wie es in der Schule gelehrt wird 
Das Problem ist die bei der Kompression entstehende Wärme.
Wird die nicht zwischengespeichert, sondern
in die Umwelt abgegeben, dann führt das zu einer drastischen
Reduktion des Wirkungsgrades.
Ich denke, die wird eh nicht gespeichert (wie auch?).
Den Verlust akzeptiert man.
In Praxis wird Erdgas zum Transport sogar extra verflüssigt.
http://de.wikipedia.org/wiki/Fl%C3%BCssigerdgas
Da geht noch mehr verloren.
Im Extremfall kann sogar passieren, dass man am Ende zusätzliche
Energie hinein stecken muss, um das Gas aus der Pipeline zu holen und in den
ursprünglichen Zustand zurück zu versetzen.
ursprünglicher Zustand???
Es geht als Gas rein und kommt als Gas wieder raus- freilich abgekühlt.
In der Ostsee-Pipeline kühlt sich das Erdgas beispielsweise so stark
ab, dass man in Lubmin ein Kraftwerk bauen musste, mit dessen
Abwärme es wieder aufgeheizt wird. Diese Pipeline wäre damit
als Energiespeicher gänzlich ungeeignet.
Also ich kann das so in diesem Zusammenhang nicht recht glauben.
Da übertreibst du wohl ein wenig?
Ich glaube aber gerne, dass man die Abwärme des GuD-KW Lubmin gleich mit zu Erwärmung des Gases nutzt, weil sich das eben gut anbietet und man sonst mit der Abwärme eh nicht viel anfangen kann.
Dass das Gas ohne Erwärmung nur unter Einsatz von zusätzlicher Energie aus der Leitung holen müßte, ist dann doch etwas schräg.
Bei den Drücken kommt das ganz von alleine raus.
Freilich braucht man bei Pipelines aller paar hundert km eine Pumpstation,
um den Druckabfall der Leitung zu kompensieren.
Gruß Uwi
Das Problem ist die bei der Kompression entstehende Wärme.
Wird die nicht zwischengespeichert, sondern
in die Umwelt abgegeben, dann führt das zu einer drastischen
Reduktion des Wirkungsgrades.Ich denke, die wird eh nicht gespeichert (wie auch?).
Den Verlust akzeptiert man.
In adiabatischen Druckluftspeicherkraftwerken wird sie gespeichert.
Im Extremfall kann sogar passieren, dass man am Ende zusätzliche
Energie hinein stecken muss, um das Gas aus der Pipeline zu holen und in den
ursprünglichen Zustand zurück zu versetzen.ursprünglicher Zustand???
Es geht als Gas rein und kommt als Gas wieder raus- freilich
abgekühlt.
- abgekühlt = energieärmer
- Wenn es weit genug abgekühlt wurde, dann käme es ohne vorherige Erwärmung teilweise flüssig aus der Leitung.
In der Ostsee-Pipeline kühlt sich das Erdgas beispielsweise so stark
ab, dass man in Lubmin ein Kraftwerk bauen musste, mit dessen
Abwärme es wieder aufgeheizt wird. Diese Pipeline wäre damit
als Energiespeicher gänzlich ungeeignet.Also ich kann das so in diesem Zusammenhang nicht recht
glauben.
Da übertreibst du wohl ein wenig?
Siehe z.B. http://www.ndr.de/regional/mecklenburg-vorpommern/lu…
„Die Betreiber Wingas und Eon wollen mit der Wärme des Kraftwerks das Erdgas für den Weitertransport in den Landleitungen aufwärmen. Dies sei technisch nötig, weil sich das Gas auf dem Weg durch die Ostsee abgekühlt.“
Hallo,
In adiabatischen Druckluftspeicherkraftwerken wird sie gespeichert.
Druckluftspeicherung ist aber sowieso eine aufwendige Methode.
Was es da bisher praktisch gibt, ist ziemlich unbedeutend.
Ob es je in kommerziell relevanter Größe gemacht wird, ist unklar.
- abgekühlt = energieärmer
- Wenn es weit genug abgekühlt wurde, dann käme es ohne
vorherige Erwärmung teilweise flüssig aus der Leitung.
Du übertreibst dabei ziemlich.
Bei der Ostseepipeline geht es um Abkühlung auf etwa 0°C, die in dem rel. kleinen Kraftwerk vor dem Transport über Land kompensiert werden kann.
Alleine das Verhältnis von transportierter Energie zu der Wärmeleistung dieses KW
ist recht klein.
Methan:
Wärmekapazität ca. 0,72kJ·/(m³*K) -> bei 50grd Erwärmung also ca. 36kJ/m³
Heizwert ca. 35MJ/m³ Das Verhältnis ist also geschätzt ca. 1:1000 !!!
Von Abkühlung auf Temp. bei denen das Gas flüssig wird, ist man dabei wohl noch weit entfernt.
Die Sache macht freilich Sinn, weil man eben die Verluste der Pipeline im Bereich von einem Promille verringern kann. Das scheint wenig, aber bei einer Kapazität von
Mdr GWh lohnt es doch.
In der Ostsee-Pipeline kühlt sich das Erdgas beispielsweise so stark
Siehe z.B.
http://www.ndr.de/regional/mecklenburg-vorpommern/lu…
Ja, da steht, dass man das eben so wie beschrieben macht.
Dass dazu ein Zwang besteht, ist max. journalistische Freiheit oder der Journalist hat mal wieder nur die Hälfte von den techn. Details verstanden und den Rest dazugedichtet.
Die Pipeline würde auch ohne diese Massnahme funktionieren.
Der erste Strang der Nord-Stream wurde im Nov. 2011 in Betrieb genommen, der zweite 2012. .
http://de.wikipedia.org/wiki/Nord_Stream
http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/ostsee-pipe…
Seit dem fließt also Gas ohne Erwärmung durch das gerade eben in Betrieb genommen KW in Lubmin.
„Die Betreiber Wingas und Eon wollen mit der Wärme des
Kraftwerks das Erdgas für den Weitertransport in den
Landleitungen aufwärmen. Dies sei technisch nötig, weil sich
das Gas auf dem Weg durch die Ostsee abgekühlt.“
Es ist zweckmäßig, um einige MW Verluste zu kompensieren, nicht zwingend nötig!
Gruß Uwi
- abgekühlt = energieärmer
- Wenn es weit genug abgekühlt wurde, dann käme es ohne
vorherige Erwärmung teilweise flüssig aus der Leitung.Du übertreibst dabei ziemlich.
Für die Änderung der Temperatur bei einer adiabatischen Zustandsänderung gilt
T = T_0 \cdot \left( {\frac{p}{{p_0 }}} \right)^{1 - \frac{1}{\kappa }}
In der Ostsee-Pipeline kommt das Gas mit einem Druck von 110 bar an. Zum speichern der Energie soll zusätzliches Gas hinein gepressst werden, bis der Druck um maximal 20 % steigt. Damit wären wir bei 132 bar. Beim Entspannen auf Umgebungsdruck würde sich ein ideales Gas mit dem Isentropenexponent von Methan (rund 1,32) von 0 °C auf -193 °C abkühlen. Erdgas würde diese Temperatur nicht erreichen, weil seine Bestandteile vorher kondensieren. Ohne zusätzliche Wärmezufuhr würde das Gas also teilweise flüssig aus der Leitung kommen. Von Übertreibung kann hier also keine Rede sein.
Alleine das Verhältnis von transportierter Energie zu der
Wärmeleistung dieses KW ist recht klein.
Deshalb lässt sich das Problem ja auch bequem mit der Abwärme des Kraftwerks lösen. Verzichten kann man auf die Erwärmung aber nicht.
Methan:
Wärmekapazität ca. 0,72kJ·/(m³*K) -> bei 50grd Erwärmung
also ca. 36kJ/m³
Heizwert ca. 35MJ/m³ Das Verhältnis ist also geschätzt ca.
1:1000 !!!
Bei einer spezifischen Wärmekapazität von 2,232 kJ/(kg·K) liegt die für die Erwärmung um 200 K notwendige Energie (unter Vernachlässigung der Phasenumwandlungen) knapp unter einem Prozent des Heizwertes (47,486 MJ/kg).
Dazu kommt dann noch die Energie, die für die Kompression aufgewendet werden muss. Bei einem idealen Gas wäre das die Volumenarbeit
w = - \int {p \cdot dV}
Mit der Adiabatengleichung
p \cdot V^\kappa = p_0 \cdot V_0^\kappa
und der Dichte bei Umgebungsdruck
\rho _0 = \frac{m}{{V_0 }}
ergibt das die spezifische Arbeit
\frac{w}{m} = \frac{{p_0 }}{{\rho _0 \cdot \left( {\kappa - 1} \right)}} \cdot \left[{\left( {\frac{{p_0 }}{p}} \right)^{\frac{1}{\kappa } - 1} - 1} \right]
Mit einer Dichte von 0,66 kg/m³ führt das bei Methan zu rund 330 kJ/kg, womit die Gesamtverluste bei ungefähr 1,5 % des Heizwertes liegen. Das ist zwar immer noch wenig, aber deutlich mehr als ein Promille.
Hallo,
Ohne zusätzliche Wärmezufuhr würde das
Gas also teilweise flüssig aus der Leitung kommen.
Aber dort wird das Gas doch gar nicht entnommen, sondern nur für den weiteren
Transport über Land vorbereitet und dazu wird der Druck dort natürlich nicht
wesentlich abgesenkt.
Bis nach Bayern und Baden-Würtemberg ist dann nämlich noch ein ganzes Stück.
Von Übertreibung kann hier also keine Rede sein.
Doch, weil du Annahmen machst, die IMHO praktisch nicht relevant sind.
Deshalb lässt sich das Problem ja auch bequem mit der Abwärme
des Kraftwerks lösen. Verzichten kann man auf die Erwärmung aber nicht.
In Lubmin war bisher kein KW und die Pipeline hat trotzdem funktioniert!
Bei einer spezifischen Wärmekapazität von 2,232 kJ/(kg·K)
liegt die für die Erwärmung um 200 K notwendige Energie (unter
Vernachlässigung der Phasenumwandlungen) knapp unter einem
Prozent des Heizwertes (47,486 MJ/kg).
Die müssen aber dort aufgebraucht werden, wo das Gas tatsächlich aus der Hochdruckleitung entnommen und Verbraucht oder auf Niederdruck verteilt wird.
Da hilft doch das KW in Lubmin nicht. Dort oben ist sonst kein relevanter Verbraucher.
Deine berechneten Verluste fallen sicher an, aber ich denke nicht in Lubmin.
Gruß Uwi
Ohne zusätzliche Wärmezufuhr würde das
Gas also teilweise flüssig aus der Leitung kommen.Aber dort wird das Gas doch gar nicht entnommen
Wenn Du mit „dort“ Lubmin meinst, dann bist Du im falschen Film. An dieser Stelle der Diskussion ging es um die Entnahme des Gases aus der Leitung.
Hallo,
Deine Aussage aus dem erste Posting oben:_
Zitat:
In der Ostsee-Pipeline kühlt sich das Erdgas beispielsweise so stark ab, dass man in Lubmin ein Kraftwerk bauen musste, mit dessen Abwärme es wieder aufgeheizt wird. Diese Pipeline wäre damit als Energiespeicher gänzlich ungeeignet.
Dass eine Pipeline, die als Zulieferweg aus Russland kommt, nicht als Speicher für deutsche Überschussenergie in Frage kommt, ist sowieso kein Diskussionsthema.
Ansonsten ging es die ganze Zeit genau um die Frage, ob man in Lubmin ein
Kraftwerk bauen musste, weil sonst das „Gas nicht aus der Leitung“ kommt.
Ich habe die ganze Zeit nur diese Aussage bestritten.
Deine Aussage:
Zitat:
2. Wenn es weit genug abgekühlt wurde, dann käme es ohne vorherige Erwärmung teilweise flüssig aus der Leitung.
ist zwar prinzipiell korrekt, hat aber wenig bis gar nix mit dem Kraftwerk in Lubmin zu tun
und auch wenig mit der Abkühlung in der Ostsee.
In Lubmin will man nach Aussage des Artikels, zu dem du selber verlinkt hast, ja nur die Abkühlung in der Ostsee auf ca. 0°C kompensieren.
Lieber Dr. Stupid, ich will dir ja gar nicht an Bein pinkeln.
Ich weiß ja, das du allemal einer der wenigen hoch qualifizierten und echten Experten bei w-w-w bist. Aber in dieser Diskussion hast du dich IMHO irgend wie ein wenig verrannt.
Macht aber nix, passiert mir auch öfters.
Gruß Uwi
Deine Aussage:
Zitat:
- Wenn es weit genug abgekühlt wurde, dann käme es ohne
vorherige Erwärmung teilweise flüssig aus der Leitung.ist zwar prinzipiell korrekt, hat aber wenig bis gar nix mit
dem Kraftwerk in Lubmin zu tun
Natürlich nicht. Das stand hier nie zur Debatte. Anscheinend reden wir aneinander vorbei.