3. Alternative zum Kernkraftwerk

Alternative zum Kernkraftwerk

  • G

    mezzo mix schrieb:

    wen die gewinn-verlustrechnung zu sonne/kern/wind/kohle interessiert, der kann sich das hier: http://www.alt.fh-aachen.de/download/�bung/�bungsaufgaben 2005-06 mit L�sungen.pdf ab aufgabe 2 ja mal zu gemüte führen. lösungen sind am ende. die ergebnisse sind zumindest interessant.

    Hab mir nur mal Aufgabe 2 angeguckt. Falls die für diese 87kW-Anlage tatsächlich 2.000.000€ gezahlt haben, dann wurden sie ganz schön über den Tisch gezogen. Das kriegt man deutlich billiger. 4000€/kWp sollten bei heutigen Preisen von der Größenordnung her realistisch sein.

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  • F

    Gregor schrieb:

    Falls die für diese 87kW-Anlage tatsächlich 2.000.000€ gezahlt haben, dann wurden sie ganz schön über den Tisch gezogen. Das kriegt man deutlich billiger. 4000€/kWp sollten bei heutigen Preisen von der Größenordnung her realistisch sein.

    "Im Herbst 2001 ..."

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  • G

    finix schrieb:

    Gregor schrieb:

    Falls die für diese 87kW-Anlage tatsächlich 2.000.000€ gezahlt haben, dann wurden sie ganz schön über den Tisch gezogen. Das kriegt man deutlich billiger. 4000€/kWp sollten bei heutigen Preisen von der Größenordnung her realistisch sein.

    "Im Herbst 2001 ..."

    Da waren die Anlagen auch nicht um einen Faktor 5 teurer. Vielleicht waren die Anlagen damals sogar billiger. Durch das EEG ist die Nachfrage nach Fotovoltaikanlagen enorm angestiegen, so dass die Preise für den Endkunden unabhängig von den Herstellungskosten in dieser Zeit nicht unbedingt gesunken sind.

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  • M

    Gregor schrieb:

    Hab mir nur mal Aufgabe 2 angeguckt. Falls die für diese 87kW-Anlage tatsächlich 2.000.000€ gezahlt haben, dann wurden sie ganz schön über den Tisch gezogen. Das kriegt man deutlich billiger. 4000€/kWp sollten bei heutigen Preisen von der Größenordnung her realistisch sein.

    aufgabe 4 würde dann etwa deinen preisvorstellungen entsprechen.

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  • J

    TheToast schrieb:

    ich bin jetzt von

    W' = 1400 kWh/m^2
    A = 392 km^2

    ausgegangen

    In welcher Zeit? Irgendwas passt da doch nicht.

    Also nochmal langsam, bevor hier alles durcheinander geht:

    Die Solarkonstante ist P/A = 1,4 kW/m^2
    Ich habe mittlerweile auch einen gemittelten Wert über Tageslänge mittlere Bewölkung und geografischer Lage für Deutschland gefunden: 110 W/m^2

    Mit 100% Wirkungsgrad und 1,4kW/m^2 bei 12h ungestörtem Sonnenschein am Tag erhalten wir also 90 km^2 um Deutschland zu versorgen.

    Setzen wir nun mal die mittlere Solarkonstante für Deutschland und einen Wirkungsgrad von etwa 30% an, dann kommen wir auf 1900 km^2, also ein Quadrat mit 43 km Kantenlänge.

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  • M

    @gregor
    hab gerade was zu den kosten von der anlage auf der schalke arena gefunden: http://www.sotech.de/news/solarenergiearenaaufschalke/index.html

    deckt sich mit den in der aufgabe gemachten angaben

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  • M
    Mod

    Gregor schrieb:

    Marc++us schrieb:

    Hm, es gibt beim Silizium eine starke Knappheit,

    Naja, was heißt denn da "Knappheit"? Silizium gibt es im wahrsten Sinne des Wortes wie Sand am Meer. Bei der Knappheit geht es praktisch nur um die entsprechende Aufbereitung des Siliziums. Die Industrie, die entsprechendes Silizium liefert, wächst zwar ziemlich schnell, die Photovoltaik-Industrie hätte es aber lieber noch schneller. Entsprechend ist der Preis für derartiges Silizium in den letzten Jahren stark angestiegen. Demgegenüber steht, dass die benötigte Menge an Silizium "pro Watt" deutlich gesenkt wird: Die Wafer werden dünner gemacht usw..

    Mit einem Wort: es gibt eine Knappheit.

    Ich habe ja nicht gesagt, daß man die Rohstoffe nicht findet... aber die Veredelung kommt dem Bedarf nicht hinterher.

    Und das mit den dünneren Wafern ist nicht... so einfach. 🤡

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  • M
    Mod

    finix schrieb:

    Marc++us schrieb:

    Da Solarzellen Gleichstrom erzeugen, und man diesen erst in Wechselstrom transformieren muß... das taugt eigentlich nur für Verbraucherinseln, oder wenn man eines Tages im Haus einmal ein Gleichstromnetz für Kleinverbraucher (Telefon, Radio, etc) bekommt.

    η(Wechselrichter) = bis zu 0,98

    Das ist doch nicht das Problem. Das Problem ist, daß der durch Wechselrichter erzeugte Strom kein schöner Sinus ist und Oberwellen in das Netz einkoppelt, daß es schwierig ist, diesen Strom an so vielen Erzeugern dezentral phasenrichtig einzukoppeln (Netzqualität wird schlechter), und daß Wechselrichter eine verdammt schlechte Lebensdauer haben.

    Außerdem ist ein n=0,98 ziemlich schlecht, da die Erzeuger ja auch nur ein n von rund 15-17% haben... da tut jedes weitere Prozent weh.

    Ich wiederhol's gerne noch mal, Wechselstrom aus Sonne macht man besser mit Solarthermie und nicht mit Photovoltaik. Photovoltaik hat ihre Stärken im Gebäudebereich z.B. für die (dezentrale) Klimatisierung oder in Standalone-Verbraucher-Inseln.

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  • F

    Marc++us schrieb:

    Mit einem Wort: es gibt eine Knappheit.

    Ich habe ja nicht gesagt, daß man die Rohstoffe nicht findet... aber die Veredelung kommt dem Bedarf nicht hinterher.

    Dass heißt aber auch nicht mehr als ... ja, genau was du gesagt hast. Ganz anders sieht es da bei Öl, Kohle oder dem hier scheinbar allseits beliebtem Uran aus.

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  • G

    mezzo mix schrieb:

    Gregor schrieb:

    Hab mir nur mal Aufgabe 2 angeguckt. Falls die für diese 87kW-Anlage tatsächlich 2.000.000€ gezahlt haben, dann wurden sie ganz schön über den Tisch gezogen. Das kriegt man deutlich billiger. 4000€/kWp sollten bei heutigen Preisen von der Größenordnung her realistisch sein.

    aufgabe 4 würde dann etwa deinen preisvorstellungen entsprechen.

    Ja, 4 sieht realistischer aus. Und mit meinen 4000€ lag ich vielleicht auch noch 1000€ oder so zu niedrig. Das dürfte also so in etwa hinkommen. An der Aufgabe sieht man, wie es momentan aussieht (bzw. wie meine Sicht der momentanen Situation der Fotovoltaik ist): Mit den hohen Subventionen, die momentan mit dem EEG verbunden sind, kann es sich durchaus lohnen, solche Anlagen zu bauen und zu betreiben. Ohne diese überhöhten Einspeisevergütungen würde es sich noch nicht lohnen.

    BTW: Interessanterweise haben die bei dieser Aufgabe auch den Zinssatz von 3 auf 6 Prozent erhöht. Ich weiß nicht, welcher Zinssatz momentan realistisch ist. 3% scheint mir relativ wenig zu sein.

    Marc++us schrieb:

    Und das mit den dünneren Wafern ist nicht... so einfach. 🤡

    Natürlich ist das nicht einfach, das will ich gar nicht in Frage stellen. Aber ich weiß, dass das so ein Punkt ist, an dem bezüglich der Verbesserung der Fotovoltaik gearbeitet wird. Und da werden AFAIK auch Fortschritte gemacht.

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  • F

    Marc++us schrieb:

    Außerdem ist ein n=0,98 ziemlich schlecht, da die Erzeuger ja auch nur ein n von rund 15-17% haben... da tut jedes weitere Prozent weh.

    Sicher, im Grunde tut jedes Prozentchen immer weh. Aber zum einen sind die zwei Prozent gar nicht so dramatisch wie sie sich anhören, denn -- womit ich dir sicher nichts Neues erzähle, was ich dennoch für hervorhebenswert erachte -- liegt der Gesamtwirkungsgrad dann immer noch zwischen 0,147 und 0,1666, nicht etwa zwischen 0,13 und 0,15. Zum anderen mag man die restlichen ~84% gerne als Verschwendung betrachten, aber wir "konsumieren" da nichts.

    Marc++us schrieb:

    Ich wiederhol's gerne noch mal, Wechselstrom aus Sonne macht man besser mit Solarthermie und nicht mit Photovoltaik. Photovoltaik hat ihre Stärken im Gebäudebereich z.B. für die (dezentrale) Klimatisierung oder in Standalone-Verbraucher-Inseln.

    Das ist wohl durchaus richtig. Allerdings sehe ich keinen Grund warum die Zukunft der Energieversorgung ein Monolith sein muss. Außerdem wird man sich wohl kaum auf eine einzige Technologie beschränken; Energie ist eines der wenigen Dinge von denen man tatsächlich nie zuviel haben kann.

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  • M
    Mod

    Ich sage ja nicht, daß man Solarzellen nicht braucht. Aber erstens sind Solarzellen aus Silizium eine ziemliche Schweinerei bei der Herstellung (Materialausbeute, Energieeinsatz), zum anderen ist die Einspeisung in das normale Stromnetz absoluter Humbug - die sieht nämlich so aus:

    - man hat Gleichspannung im Kleinspannungsbereich
    - man konvertiert diese in Wechselspannung mit Hilfe eines wartungsanfälligen Wechselrichters (und koppelt die in ein Netz ein unter Erzeugung von Oberwellen und Phasenproblemen, womit man das Netz verschmutzt)
    - man kann diese Form nun nicht mehr gut speichern
    - nun hat man viele Verbraucher, die gleich hinter dem Stecker einen Trafo haben, und im Gerät wieder eine Gleichspannung im Kleinspannungsbereich erzeugen

    Viel sinnvoller ist daher der Einsatz von Solarzellen in 2 Bereichen:

    - Häuser, Geräte, Telekomsysteme, die nicht an das normale Netz angebunden sind und sich ihren Strom selbst erzeugen müssen (spart nebenher auch Infrastrukturkosten), oder auch im Hochhausbereich, dort können beschichtete Scheiben den Strom erzeugen, den man zur Klimatisierung benötigt (ist vor allem interessant, da bei viel Sonne viel Klimatisierung benötigt wird)

    - der Aufbau eines separaten Kleinspannungs-Gleichstromnetzes im Haushalt, der parallel zum 230V-Netz betrieben wird. Der würde ungefähr so aussehen:

    - Batteriesystem, wird aus der Solarzelle gespeist und der Strom wird auch zum Aufladen der Batterie genutzt, bei Unterspannung erfolgt eine Einspeisung aus dem Wechselstromnetz
    - von da ab gibt's Kleinspannungssteckdosen im Haus für Kleinverbraucher (das sind fast alle Sachen mit Elektronik drin, insbesondere alles, was normalerweise ein Ladegerät hat)

    Es gibt entsprechende Vorschläge in der Systementwicklung, aber es kommt nicht richtig durch, da durch das EEG nur die Einspeisung in das normale Netz propagiert wird - dadurch werden die ganzen Entwicklungen in eine falsche Richtung gelenkt.

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  • D

    Marc++us schrieb:

    - Häuser, Geräte, Telekomsysteme, die nicht an das normale Netz angebunden sind und sich ihren Strom selbst erzeugen müssen (spart nebenher auch Infrastrukturkosten), oder auch im Hochhausbereich, dort können beschichtete Scheiben den Strom erzeugen, den man zur Klimatisierung benötigt (ist vor allem interessant, da bei viel Sonne viel Klimatisierung benötigt wird)

    - der Aufbau eines separaten Kleinspannungs-Gleichstromnetzes im Haushalt, der parallel zum 230V-Netz betrieben wird. Der würde ungefähr so aussehen:

    - Batteriesystem, wird aus der Solarzelle gespeist und der Strom wird auch zum Aufladen der Batterie genutzt, bei Unterspannung erfolgt eine Einspeisung aus dem Wechselstromnetz
    - von da ab gibt's Kleinspannungssteckdosen im Haus für Kleinverbraucher (das sind fast alle Sachen mit Elektronik drin, insbesondere alles, was normalerweise ein Ladegerät hat)

    Es gibt entsprechende Vorschläge in der Systementwicklung, aber es kommt nicht richtig durch, da durch das EEG nur die Einspeisung in das normale Netz propagiert wird - dadurch werden die ganzen Entwicklungen in eine falsche Richtung gelenkt.

    Finde ich auch ein wenig sinnlos. Ich habe ich z.B. 9 Mini-Trafos. Eine mittlere Firma kommt wahrscheinlich auf 30 Trafos (fuer jeden noch so kleine Gereat eben). Viel sinnvoller waere es ein Trafo zu haben, an den man alle Kleingeraete anschliesen kann. Das geht aber nicht, weil eben jeder Hersteller seine eigene Spannung und Buechse am Geraet hat. Noch sinnvoller waere es fuer das ganze Haus ein Trafo zu haben, der fuer alle Kleingeraere im Haus Strom liefert.

    Aber das interessiert halt keinen, weil es a) schon immer so war b) niemand daran gedacht hat das ein Haushalt ueber 20 Kleingeraere haben koennte. Ich frage mich wieviel Energie wir sparen koennten, wenn wir ein zentrales Gleichspannungsnetz pro Haus haetten.

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  • O

    Das Hauptproblem bei den erneuerbaren Energien ist eh die Energieübertragung und Speicherung. Was bringts dem bewölkten Süden Deutschlands, wenn im Norden die Solarkollektoren auf Hochtouren laufen? Extremer wird es dadurch, wenn wir die Energieschwankungen Europas betrachten. Wenn ein Land Energieüberschüsse hat, ist es kaum möglich, diese Energie in irgendein anderes Land zu lenken, da ist es günstiger und effizienter die kraftwerke als zusätzliche Last hinterzuschalten.

    Unser Stromnetz ist nicht darauf ausgelegt, große Energieüberschüsse zu haben, die Wasserkraftwerke können zwar als Puffer dienen, aber auch der ist Begrenzt.
    Und wir werden wohl kaum drum herum kommen, große Mengen Energie Speichern zu müssen, denn das was wir im Sommer als Überschuss produzieren, wird im Winter gebraucht.

    Auch kann man große mengen Strom nicht so einfach quer durch Deutschland leiten, weil die Übertragunsverluste mit Wechselspannung zu groß werden. Es wurde zwar mal vorgeshclagen für den zweck neue Gleichstromfernleitungen zu bauen, aber der Kostenaufwand für diese ist auch immens und nach heutigem Stand auch noch nicht nötig.

    Bevor diese probleme nicht gelöst sind, macht es kaum Sinn, weiter über die Erneuerbaren Energien als Hauptenergieliferant zu reden, weil die Energiesicherheit einfach nicht gegeben ist.

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  • R

    Bei einer Alternative sollte man wohl einen guten mix diverser Technologien bevorzugen. Windenergie ist ja auch durchaus praktisch. Vor allem wenn man größere Anlagen dieser Art ins Meer stellt.

    Es gibt wohl mittlerweile sogar Technologien, die die Speicherbarkeit von Windenergie regeln (gerade Windenergie ist ja problematisch, weil man manchmal unmengen an Energie bekommt und an anderen Tagen nichts). Eine einfache Methode ist wohl einfach die Energie in Form von Druckluft zu speichern. Braucht man nun spontan Energie, dann lässt man die Druckluft ab, die den eigentlichen Generator betreibt. Das hätte unter anderem den Vorteil, dass man damit spontane Netzspitzen abfangen könnte. Etwas was derzeit nur mit teuren Gaskraftwerken erreicht werden kann. (Problematisch an der Geschichte sind wohl einige Patentverflechtungen :(). Die Briten haben einen Plan bis 20xx komplett auf Offshore-Plattformen umzusteigen. (Was in der Form wohl auch blödsinn ist).

    Im übrigen ist es total schwachsinnig beim Strommarkt national zu denken, da das Netz und die Strombörse europaweit ist (und das ist auch gut so, bevor wieder die ganzen Nationalisten und Anti-EUler ankommen und sich darüber aufregen, dass die Spanier von "unserem Strom" gekühlten Sangria trinken ;)).

    Wobei ich persönlich einen komplett Ausstieg aus der Atomkraft auch schwachsinnig finde. So schneidet man sich einfach von einem Forschungsbereich komplett ab.

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  • M

    Ich denke, es ist möglich, den ganzen Energiebedarf Europas durch solarthermische Kraftwerke in der Sahara zu decken. Über Hochspannungsgleichstromleitungen wird die Energie dann in die einzelnen Länder geschickt. Die Technologien sind ale schon da, sie müssen nur noch genutzt werden: Trech-Projeckt

    Hier sieht man, welcher Platzbedarf in der Wüste nur nötig ist, um uns mit der nötigen Energie zu versorgen.

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  • R

    @Manuelito
    Naja, aber die Sache ist strategisch nicht sonderlich klever. Würdest du wirklich dich dadrauf verlassen wollen, dass irgend ein afrikanischer Diktator sich um unsere komplette Energieversorgung kümmert?

    Wie erpressbar könnte man sich sonst noch machen?

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  • A

    rüdiger schrieb:

    @Manuelito
    Naja, aber die Sache ist strategisch nicht sonderlich klever. Würdest du wirklich dich dadrauf verlassen wollen, dass irgend ein afrikanischer Diktator sich um unsere komplette Energieversorgung kümmert?

    Wie erpressbar könnte man sich sonst noch machen?

    Dann machen wir es wie George Busch und erobern uns einfach ne Wüste 😉

    Nur macht die dann nötige "Schutztruppe" den Strom wieder teurer 😃

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  • J

    Andreas XXL schrieb:

    Dann machen wir es wie George Busch und erobern uns einfach ne Wüste 😉

    Ich glaube, wir Deutschen hatten da schonmal so einen... 😉

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  • M

    und wenn die wüste nicht einmal um die erde geht, haben wir wieder das problem der speicherung. klasse idee 👎

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