Forum / Wissenschaft und Technik / Alternative Energien

Berichtige mich, wenn ich falsch liege, aber ich hab im Kopf, dass bei Kernfusion sehr wohl radioaktives Material entsteht, dass dann aber innerhalb weniger Jahrzente (im gegensatz zu Jahrtausenden bei Kernspaltung) in besagte Produkte zerfällt.

Das einzige was hinterher entsorgt werden muss ist der Reaktor selbst - der wird durch die bei der Reaktion enstehende Strahlung radioaktiv. Im Gegesatz zur Kernspaltung aber sind die Produkte die bei der Reaktion entstehen harmlos.

Das wirkliche Problem bei der Fusion ist eher dass es bislang nur Millionenschwere Forschung ohne nutzbares Produkt ist und es noch nichtmal 100% sicher ist dass sie überhaupt rentabel ist.

[zustimmen]

"It is more important that innocence be protected than it is that guilt be punished." (John Adams)

Solidity

- 41
Fortgeschrittener (offline)

Dabei seit 06.2008
44 Beiträge

Geschrieben am: 06.08.2008 um 12:44 Uhr

Zitat von BlackRock:

Zitat von Iluron:

Im Prinzip richtig, allerdings sind auch Reparaturen notwendig, jährlicher Austausch der Keramik/Edelstahl-Platten. Demnach müsste so ein Reaktor erstmal ne zeitlang still gelegt werden bis die Strahlung abklingt, dann die Platten austauschen welche auch strahlen ... aber im Vergleich zu den momentanen Kernspaltungsreaktoren ist das ganze n Witz. Interessant ist auch die Tatsache was passiert, wenn der Reaktor ein Leck haben sollte. Dann entweichen ein paar Milligramm H3 welche die Umwelt nicht weiter großartig belasten wird. Also vom Sicherheitsaspekt dürften die Fusionsreaktoren einen großen Pluspunkt erhalten.

[zustimmen]

Solidity

- 41
Fortgeschrittener (offline)

Dabei seit 06.2008
44 Beiträge

Geschrieben am: 06.08.2008 um 16:42 Uhr
Zuletzt editiert am: 06.08.2008 um 16:56 Uhr

Jo, da haste vollkommen Recht, wird wohl nicht mehr lange dauern bis LEDs die Glühbirnen komplett verdrängt haben, allerdings ist das wieder der springende Punkt. Um Strom selbst gehts doch fast gar nicht, sondern um Erdöl/Heizöl/Benzin

Und einer der entscheidensten Faktoren sind die Schwellenländer. Wenn Amerika und Europa mit rund 500mio Einwohnern den Energieverbrauch um 50% senken könnte (weniger Auto fahren, kein Strom etc) würden in ein paar Jahren die Schwellenländer mit rund 2mrd Einwohnern ihren Energiebedarf soweit erhöht haben, dass der momentane Energiebedarf bei weitem überschritten wird. Einziges Mittel dagegen ist der sich selbstregulierende Markt. Angebot und Nachfrage!
Wird Öl teuerer, können sich die Schwellenländer es nicht mehr leisten -> irgendwo pendelt sich alles ein, über den Preis versteht sich.

Allerdings ist interessant wenn man den Erdölpreis von 2004 und 2008 mal in Euro umrechnet, (durch den unterschiedlichen Dollarkurs in den Jahren) fällt für 2004 ein Barrelpreis von 86Euro an und 2008 von 87 Euro. Benzin kostete 2004 rund 1,05 Euro; heute kostet es ca 1,50Euro.
D.h. der Ölpreis steigt um weniger als 1% und der Benzinpreis steigt um rund 45%

Mal schauen wie lang noch ....

[zustimmen]

freaky86

- 39
Halbprofi (offline)

Dabei seit 10.2005
142 Beiträge

Geschrieben am: 06.08.2008 um 21:08 Uhr

@ Solidity:

Spitzenlastkraftwerke haben keine hohen Anlaufzeiten, sonst würden sie nicht so heißen. Nehmen wir Gasturbinen her.. diese Dinger können innerhalb weniger Minuten auf 100% hoch gefahren werden. Das würde ich nicht als langsam bezeichnen. Es stimmt schon was du sagst, Spitzenlastkraftwerke werden weiterhin benötigt. Und man muss gescheite Möglichkeiten der Energiespeicherung finden.

[zustimmen]

Solidity

- 41
Fortgeschrittener (offline)

Dabei seit 06.2008
44 Beiträge

Geschrieben am: 07.08.2008 um 12:43 Uhr
Zuletzt editiert am: 07.08.2008 um 12:46 Uhr

Gasturbinenkraftwerke kann man ruckzuck hochfahren richtig allerdings ist eine Minute ziemlich lang, und demnach gehören diese Kraftwerke zur Sekundärregelung oder eben Spitzenlastabdeckung. Aber wenn ne Wolke über einen Solarpark zieht, is innerhalb von ner Sekunde der Saft weg. Haste böigen Wind, kann sein die Windkraft-Anlage schaltet ab, oder liefert zwischen den Böen zu wenig Strom. Das ist eine Frage von Sekunden oder teilweise auch schon von Bruchteilen einer Sekunde.

Solche Schwankungen (auch die von spontanen Laständerungen, sprich Kraftwerksausfall, Leitungsbruch etc) werden durch die Momentanreserve ausgeglichen, sofern die sich diese duch minimalste Frequenzänderung ausgleichen lässt. Die Momentanreserve besteht netzweit, also europaweit aus der Energie der rotierenden Massen in sämtlichen Kraftwerken. Diese Massen (Generatoren/Turbinen) sind europaweit synchronisiert. Bei Windkrafträdern schaut das anders aus, da jede Menge Leistungselektronik dahintersteckt, das heißt die Rotationsenergie ist nicht mehr direkt frequenzabhängig ans Netz gekoppelt.

Das Hauptproblem bei regenerativen Energien ist die Tatsache, dass es Zeitpunkte gibt, an denen 0 Energie erzeugt wird. Folglich wird nicht einmal der Grundbedarf gedeckt.
Einfaches Beispiel, schwerer Sturm, an einem Montag Morgen. Windkraftanlagen schalten sich automatisch bei zu hohen Windgeschwindigkeiten in Fahnenstellung -> Windkraft erzeugt keine Energie. Ein solcher Sturm ist meistens nicht nur lokal begrenzt, sondern trifft mindestens Regionen so groß wie Bayern, oder sogar ganz Deutschland. Stürme bringen natürlich auch Wolken mit, wodurch die Photovoltaik flachfällt. Montag morgens ab 6 Uhr fahren sämtlich Betriebe ihre Maschinen hoch, also ein Zeitpunkt wo maximale Leistung dem Netz entzogen wird. Und den Rest brauch ich nicht weiter zu schildern ;)

Unsere Netzstruktur ist so aufgebaut, dass pro regionalem Stromlieferanten ein gewisser Prozentsatz an Generatoren ausfallen kann, ohne dass das Netz zusammenbricht, zum einen wegen der Momentanreserve, über die ersten ein bis zwei Sekunden, danach über die Primär/Sekundärregelung. Primärregelung sind meistens Kraftwerke die nur auf 80% Leistung laufen, demnach also noch 20% Reserve vorhalten können, diese liefern dann innerhalb weniger Sekunden die Restenergie, und stabilisieren die Frequenz wieder bei 50Hz, in der Sekundärregelung werden meist Gasturbinenkraftwerke zugeschaltet, so dass die Primärregelung für einen weiteren Leistungsausfall wieder zur Verfügung steht.

Momentan schaut das ganze so aus, dass unsere installierte Leistung, weit über dem Maximalbedarf liegt. Das heißt, jede zusätzliche Windkraftanlage, oder Photovoltaik-Anlage auf dem Dach bewirkt lediglich die Tatsache dass immer weniger Kraftwerke in Volllast laufen, sondern nur noch bei 99% oder 95% etc ... dadurch sind diese Kraftwerke nicht mehr im Nennbetrieb -> Wirkungsgrad wird schlechter -> CO2 Ausstoß erhöht sich. Allerdings ist diese Erhöhung des CO2-Ausstoßes natürlich geringer als der eingesparte Ausstoß durch die regenerativen Energien.

Ein weiterer wichtiger Punkt ist das Leitungsnetz selbst. Es ist nicht dafür ausgelegt um die große Energiemengen quer durch Deutschland zu transportieren, sprich Offshore-Windparks würden sich schwer tun München mit Strom zu versorgen.

Einzige Möglichkeit um den Problemen einwenig entgegenzuwirken ist die weiträumige Verteilung, und die Verwendung unterschiedlichster Technologien um an Energie zu kommen. Aber wenn wir jetzt mal einwenig nachrechnen wird das ganze sehr ernüchternd. Ein durchschnittliches AKW liefert rund 1,4GW an elektrischer Leistung.
Eine durchschnittliche Windkraftanlage liefert momentan noch 2MW, wird aber mit bis zu 5MW getestet und momentan sogar auch schon gebaut.
Um ein AKW also zu ersetzen benötigen wir zwischen 300 und 700 Windkraftanlagen, die die 1,4GW aber nur unter optimalen Bedingungen liefern.
Eine Photovoltaikanlage kann ca 1kW pro Quadratmeter Sonnenenergie einfangen (12 Uhr mittags, keine Wolke) und mit einem Wirkungsgrad von 20% (sehr optimistisch) liefert es pro m² also 200W. Um wiederum auf unsere 1,4GW zu kommen müssten wir mindestens eine Fläche von 7 Millionen Quadratmetern zupflastern. Das wäre ein Quadrat mit über 2,5km an Kantenlänge.

[zustimmen]

BlackRock

- 47
Experte (offline)

Dabei seit 02.2007
1148 Beiträge

Geschrieben am: 08.08.2008 um 10:02 Uhr

Zitat von Solidity:

Eine Photovoltaikanlage kann ca 1kW pro Quadratmeter Sonnenenergie einfangen (12
Uhr mittags, keine Wolke) und mit einem Wirkungsgrad von 20% (sehr optimistisch) liefert es pro m²
also 200W. Um wiederum auf unsere 1,4GW zu kommen müssten wir mindestens eine Fläche von 7
Millionen Quadratmetern zupflastern. Das wäre ein Quadrat mit über 2,5km an Kantenlänge.

Anlagen dieser Größe würde man wohl auch kaum auf Basis von Photovoltaik bauen.Die momentan
größten Solarkraftwerke basieren auf Parabolrinnen mit Wärmespeichern.

[zustimmen]

"It is more important that innocence be protected than it is that guilt be punished." (John Adams)

Solidity

- 41
Fortgeschrittener (offline)

Dabei seit 06.2008
44 Beiträge

Geschrieben am: 08.08.2008 um 13:32 Uhr

Diente auch nur als Beispiel ;)

[zustimmen]

Naturmann20

- 46
Anfänger (offline)

Dabei seit 08.2008
4 Beiträge

Geschrieben am: 23.08.2008 um 21:41 Uhr

Ich habe auf dem Hof 3 Windmühlen. Ich habe mir schon oft überlegt, wie ich diese Energie in el. Strom umwandeln soll.
Ich weiß nicht, welche Bauteile ich brauche.
Wer hat damit schon Erfahrung sammeln können?

[zustimmen]

Solidity

- 41
Fortgeschrittener (offline)

Dabei seit 06.2008
44 Beiträge

Geschrieben am: 24.08.2008 um 01:33 Uhr

Hmm, ob sich das lohnt, ... die Windmühle wird vermutlich nur n paar Kilowatt an Leistung bringen, aber technisch musste einiges investieren.
Ne Messung der Windgeschwindigkeiten übers Jahr verteilt, danach brauchste den cp-Wert deiner Mühlen um nen halbwegs brauchbare Rechnung aufstellen zu können. Und wenn das alles erstmal aufm Papier steht solltest dich um die Technik kümmern.

Hab hier grad ne Rechnung neben mir liegen, mit ner 85kW WKA, kostet rund 150.000 Euro mit 16m Rotordurchmesser, 40m Nabenhöhe. Die wirft unter relativ guten Bedingungen 25.000 Euro im Jahr ab, bei ner Windgeschwindigkeit von 6m/s und ner Vergütung von 18ct/kWh.

Ich schätze mal deine Mühle auf rund 10-15kW, Nabenhöhe vielleicht 10m, nen cp-Wert von vielleicht 0,1 .... da kommen im Jahr vielleicht n paar hundert Euro zusammen ... aber das wars auch schon wieder.

Zudem fehlt dir noch die ganze Technik: Getriebe, Asynchronmaschine, Leistungselektronik bzw starre Netzkopplung, Netzanbindung ...

[zustimmen]

McPommes

- 51
Experte (offline)

Dabei seit 09.2006
1422 Beiträge

Geschrieben am: 24.08.2008 um 09:55 Uhr

Die Anbieter wollen da sicher was zertifiziertes sehen, bevor sie Strom in ihr Netz einspeisen lassen.
Und zum selber verbrauchen fehlt dann ein Speicher und halt auch wieder Wechselrichter und das ganze Zeug.

Was sind das denn für Geräte?

[zustimmen]

*** diese Fusszeile verschwendet 45 Bytes ***

<<< zurück

-1- -2- -3- -4-

[Antwort schreiben]

Forum / Wissenschaft und Technik