Batterien als Lösung aller Speicherprobleme? Wohl kaum! Bild: S. Hofschlaeger / pixelio.de
Ich habe die Behauptungen einiger Leute gelesen, dass Batterien der Schlüssel zu einer strahlend grünen, erneuerbaren Zukunft sind. Natürlich bräuchten wir keine Batterien, wenn wir nicht versuchen würden, uns auf unzuverlässige, intermittierende Quellen wie Sonne und Wind zu verlassen, aber lassen wir diese Frage für den Moment beiseite.
Es gibt eine Reihe von Möglichkeiten der Energiespeicherung, die es uns ermöglichen, Strom nach Bedarf zu erzeugen. Batterien, Pumpspeicher, Druckluft, elektromechanische Schwungradsysteme, elektrochemische „Flussbatterien“, alle sind an verschiedenen Orten im Einsatz. Und es gibt „intermittierende Durchflusssysteme“, die zwar keine Speicher sind, aber zu bestimmten Zeiten eine höhere Stromerzeugung ermöglichen … einschließlich der Niagarafälle, bei denen der Durchfluss über die Fälle nachts reduziert wird, damit mehr Strom erzeugt werden kann, wenn sie nicht als Touristenattraktion getarnt sind. Keine Speicherung … aber trotzdem ziemlich cool …
![](https://eike-klima-energie.eu/wp-content/uploads/2021/06/storing_01.png)
Abbildung 1: Die Niagara-Fälle ohne Wasser
Unabhängig von den Niagara-Fällen – hier ist eine Liste aller Energiespeichersysteme der Welt, aufgeschlüsselt nach Typ:
Überraschend ist, dass die gepumpte Wasserspeicherung viel größer ist ist als alle anderen. Die Summe aller anderen Systeme beträgt etwa ein Zwanzigstel der gepumpten Wasserspeicherung.
Die nächste Überraschung war, wo Lithium-Ionen-Batterien wie die Tesla Powerwall auf der Liste stehen … nämlich an zweiter Stelle von unten.
Da ist ein Blick auf auf die US-Speichersysteme angebracht. Abbildung 3 zeigt dieses Ergebnis:
![](https://eike-klima-energie.eu/wp-content/uploads/2021/06/storing_03.png)
Abbildung 3: Wie Abbildung 2, aber nur für Energie-Speichersysteme in den USA nebst Kapazität in Terawattstunden.
Die USA spiegeln ziemlich genau den Rest des Planeten. Hauptsächlich gepumpte Wasserkraft, nicht viele Lithium-Ionen-Batterien.
Das sieht alles beeindruckend aus … aber ist es das wirklich? Da erschien ein Vergleich der in den obigen Abbildungen gezeigte elektrische Energiespeicherung mit der an einem einzigen Tag verbrauchten Strommenge sinnvoll. Ich begann damit, den Globus als Ganzes in Abbildung 4 zu betrachten:
Hmmm … sieht gar nicht so beeindruckend aus, wenn man es mit dem Stromverbrauch von nur einem einzigen Tag vergleicht. Zum Beispiel würden alle in Betrieb befindlichen Lithium-Ionen-Batterien im „Tesla-Stil“ den weltweiten Strombedarf nur für … Moment mal … zwei Hundertstel einer Sekunde decken.
Und wieder einmal habe ich mir auch die entsprechenden US-Daten angesehen, wie unten in Abbildung 5 dargestellt:
![](https://eike-klima-energie.eu/wp-content/uploads/2021/06/storing_05.png)
Abbildung 5: Wie in Abbildung 4, aber für das US-Energiespeichersystem im Vergleich zum täglichen Stromverbrauch der USA.
Befürworter von Solar- und Windenergie wird es freuen zu hören, dass Lithium-Ionen-Batterien die USA etwa 50 % länger mit Strom versorgen können als der weltweite Durchschnitt … was bedeutet, dass sie etwa drei Hundertstel einer Sekunde Speicher für die USA bereithalten, anstatt zwei Hundertstel einer Sekunde für die Welt.
Wenn man sich das anschaut, ist man versucht zu denken, dass man alles mit gepumpter Wasserkraftspeicherung machen kann. Aber gepumpte Wasserkraft hat einige große Nachteile:
– Dazu braucht man die richtige geografische Lage, mit Hügeln, einer Wasserquelle und ein Tal, in welchem man einen Speichersee anlegen kann.
– Solche Orte gibt es, aber sie sind selten und weit voneinander entfernt. Und eine Reihe von Ländern hat keine solchen Standorte.
– Oft gibt es an solchen Standorten Straßen, Städte oder andere unbewegliche Dinge von Wert, die sich dort befinden, wo der vorgeschlagene Speichersee entstehen würde.
– Selbst wenn es an dem vorgeschlagenen Standort keine Städte oder Straßen gibt, ist es in Kalifornien, wie an vielen anderen Orten auch, im Grunde unmöglich, wegen der Bedenken neue Dämme zu errichten. Die ewig grünen Linken, die auf intermittierenden, ein Backup benötigende Energiequellen bestehen wollen nicht, dass wir ein paar Würmer ertränken und ein paar Eichhörnchen und niedliche Hasen in das nächste Tal ziehen lassen, um ebendieses Backup zu schaffen, das sie verlangen – das wäre schlecht für die Natur.
– Gute Standorte sind oft sehr weit von dem Ort entfernt, an dem der Strom benötigt wird. Man kann ein konventionelles Kraftwerk oder sogar eine Tesla-Batterie in der Nähe einer Stadt aufstellen, in der der Strombedarf besteht … aber das kann man in der Regel nicht mit gepumpter Wasserkraft tun. Daher entstehen sehr hohe Übertragungskosten und -verluste.
– Gepumpte Wasserkraft ist nicht sonderlich effizient. Man bekommt nur etwa 70%-80% der Energie zurück, die man hineingibt …
– Die besten Standorte sind viel zu oft bereits in Betrieb.
– Vorbehaltlich dieser Einschränkungen sind Pumpspeicherkraftwerke die beste unserer bisherigen Fehlentscheidungen. Es werden wahrscheinlich einige neue entstehen, aber wahrscheinlich nur wenige und weit voneinander entfernt.
Das ist also der aktuelle Stand der Dinge in der Welt der Energiespeicherung zur Stromerzeugung. Die Kurzversion? Wir sind weit, weit davon entfernt, dass Batterien oder andere Speichersysteme in der Lage sind, genügend Energie zu speichern und zu liefern, um etwas Größeres zu leisten als den Ausgleich kurzfristiger Schwankungen von Energieangebot und -nachfrage.
Link: https://wattsupwiththat.com/2021/06/15/storing-energy/
Übersetzt von Christian Freuer für das EIKE
Energie-Speicherung von eigenen PV-Strom im eigenen Energiespeicher kostet ja nichts da das E-Auto ohnehin den Energiespeicher bereits incl. hat.
Und bei der Speicherung von Sonnenenergie im E-Auto vermeidet man ca. 10 Euro je 100km, Energiespeicher sind die Zukunft.
Wie rechnet man das?
100km mit den Benziner PKW kostet die Energie ca. 11,40€ (Deutschland Durchschnittsverbrauch 7,8L/100km und 1,46€/Liter)
Ca. 20kWh an Strom gehen über den Stromzähle beim E-Auto für die 100km
Kosten für Solarstromüberschuss unter 4 Cent/kWh
4 Cent/kWh * 20 = 0,90€ Solarstromkosten für die 100km.
11,40€ – 0,90€ = ca. 10,50€ verringerte Ausgaben im Energiesektor durch die Speicherung von Solarstromüberschuss.
Energiespeicher sind die Zukunft.
Herr Punkt Frank,
muss ich die Tankstelle kaufen oder darf ich da so tanken?
Wie kommen sie auf 4 cent pro kWh Stromkosten?
Fuer sie als mathematisch untalentierten Mitforisten ein kleiner Tip:
4 Cent/kWh mal 20 kWh ist 80 Cent also 0.8 Euro.
11,40€ – 0,80€ = ca. 10,60€ verringerte Ausgaben im Energiesektor durch die Speicherung von Solarstromüberschuss.
Danke Herr Werner Schulz,
da ist die Kostenreduziert ja nicht nur -10,50€ sondern -10,60€ auf die 100km bei PV-Stromeinsatz.
Haetten sie da mal lieber die Frau Froehlich rangelassen.
Wie kommen sie denn nun auf die 4 Cent?
Und wenns nicht Tesla ist, welcher ist es?
Sagen sie doch endlich mal!
Ich finde den Artikel von Chris Frey hervorragend. Der Gedankengang hat mich angeregt, ein bisschen zu rechnen.
In einem Porsche Taycan oder einem Tesla ist gemäss den Produktunterlagen der Hersteller eine Batterie mit rund 100 kWh verbaut ⇒ das sind 0,1 MWh.
Der gesamte deutsche NETTO-Stromverbrauch für das Jahr 2019 betrug gemäss http://www.statista.com 512 TWh (Tera Wh) ⇒ das sind 512‘000‘000 MWh. An einem einzigen Tag pro Jahr verbraucht Deutschland demzufolge durchschnittlich 512‘000‘000 MWh / 365 Tage = 1‘400‘000 MWh.
Frage:
Meine Antwort:
Ich musste laut lachen und kann das fast nicht glauben. Bitte sagen Sie mir, dass ich einen grundsätzlichen Fehler gemacht habe. Dann kann ich wieder beruhigt schlafen weil ich weiss, dass unsere besorgten Politiker im Zusammenhang mit der Energiewende an alles gedacht haben und ich wieder an die Lösung der Batteriespeicherung glauben darf ….
Sie haben keinen Fehler gemacht. Genauso ist es.
Der Weltwissenschaftsrat stellt ein signifikantes Absinken der Qualität von subventionierter Wissenschaft fest. Folge sind Entwicklungen die zu zweifelhaften Datenlagen führen . Die Politik trifft Massenweise falsche Entscheidungen die der Menschheit nur Geld kosten ohne das Versprochene Normwerte eintreten.
Das Jahrhunderträtsel: Wann wird der Quantensprung sich ereignen und in grüne Hirne wieder ein Quäntchen Verstand eindringen? Vielleicht, wenn Grüne bei den alten Griechen angekommen sind, die das Atom entdeckt haben? Vielleicht muss man für Grüne auch das Atom umbenennen: Wie wäre es mit grünem Planeten-Entvernichtungs-Agenz? Eine neu entdeckte grüne Wunderdroge, auf die überhaupt nur Grüne kommen konnten? Nur von der Technik halte man Grüne fern, sonst ist zwangläufig der nächste Flopp vorprogrammiert…
Zitat: „Gepumpte Wasserkraft ist nicht sonderlich effizient. Man bekommt nur etwa 70%-80% der Energie zurück, die man hineingibt.“
Das ist wohl richtig, trifft aber nur auf wirklich von unten nach oben gepumpte Wassermengen zu.
Anders verhält es sich wohl in dem o.g. Fall der erst einmal trockenlaufenden Niagarafälle, wo man in bestimmten Zeiten ganz einfach auf die „Energieentnahme“ verzichtet.
Und zudem liefert uns ja dieser verflixte Flatterstrom oft genug diese unerwünschten Überschussmengen, die bei koordiniertem Einsatz zum „Hochpumpen“ eingesetzt werden könnten, anstatt diese mit Negativpreisen zu verhökern. Solange Letzteres noch geht!
Auf Deutschland bezogen schätze ich einmal, dass unsere „Stromausgleichs-Nachbarländer“ zwar den sturen deutschen Weg unseres EEG nicht in diesem Umfang mitmachen werden, aber das EU-Kommando und auch die in diesen Nachbarländern aktiven Grünen plus Konsorten werden auch da Strukturen schaffen, die dort zuzeit noch vorhandene Überschüsse reduzieren. Dann kommt der Zeitpunkt des „hilf dir zuerst selbst“!
Wenn der überschüssige Flatterstrom kostenlos abgegeben werden würde, würden nur die Kosten der Pumpspeicheranlage (PSW) anfallen. Aber so…
Stromspeicher sind doch extrem günstig mit ca. 250€kWh und ich kann noch mit dem Stromspeicher herumfahren.
Ein kWh Solarstrom ersetzt 0,50€ Kraftstoffkosten, besser geht es doch nicht bei der Energie-Speicherung.
Das Elektroauto für den Einfamilienhausbesitzer wird ein Industrieland trotzdem nie lange mit Strom versorgen können. Außerdem sind in den 50 Cent ein hoher Anteil Steuern enthalten, der die Straßen finanziert. Elektroautos müssten Maut bezahlen. Und dann sieht die Bilanz trübe aus.
Und wo müssten EV Maut bezahlen ?
Und wo bezahlen Verbrenner-PKW bereits 25€/Tonne CO2 und 2025, 55€ ?
Und ist bei 55€/Tonne dann Schuss oder noch Luft nach oben ?
Mit Ihrer blinden Kristallkugel sehen sie das nicht.
Ein einfacher Blich in die Vergangenheit reicht aber auch.
Wenn der Staat Geld fuer Strassenbau braucht holt er es sich von der Strasse. Vor allem von denen die drauf fahren.
Bald werden auch die EV ordentlich zahlen. Je mehr EV desto wahrscheinlicher!
Ihre kWh Solarstrom speichern Sie dann wie Frau Bärbock in Ihrem Tiefkühlfach. Wenn Sie dann mit Ihrem Auto losfahren wollen – einfach das Tiefkühlhühnchen in den Kofferraum und los geht´s – ist alles durchgerechnet!
Zitat U. Langer: „Tiefkühlhühnchen in den Kofferraum!“ Der war gut, nun kann ich fröhlich ins Bett! Danke!
Frau Fröhlich,
die ca. 250€/kWh ist nicht der Preis nur für den Energiespeicher, sondern das komplette E-Auto imcl. Akku.
Das einlagern von PV-Energie ist quasi Kostenneutal, Kostenlos möglich.
„Energie-Speicherung“ im E-Auto ist so das 1 kWh Solarstrom Mann und auch Frau eine Ausgabenminderung von um die -50 Cent im Verkehrssektor hat.
So eine gute „Vergütung“ hat es nicht mal zu beginn der EEG-Einspeisevergütung gegeben.
Es gab mal über 57 Cent/kWh PV-Einspeisevergütung, nur hat man damals für das kW PV-Leistung ca. 6000€ bezahlt und heute um die 1000€ und man kann damit Ausgaben von ca. 50 Cent im Verkehrssektor vermeiden mit 1 kWh PV-Strom, Super Sache.
Ist das eine Spreizrechnung?
Also Denkspagat und dann Plus und Minus?
Tesla Batterie 82 kWh mal 250 Eur/kWh = 20500 Euronen.
Wo krieg ich da meinen Tesla her?
Klar macht Mutter Natur taeglich! Gut beobachtet! Sagen sie Bescheid wenn ihnen die Solarpanele nachgeworfen werden. Kann sein das das ein Zeichen ist, das die Subventionen ausgelaufen sind und Verschrottung von Giftmuellentsorgung abgeloest wird.
Immer am Ball bleiben in der Schreibstube.
Habe ich was von einem Tesla geschrieben, Herr Schulz?
Könnte es sein das es noch andere E-Autos gibt, Herr Schulz?
Könnte es sein das es noch günstigere E-Autos gibt als Tesla, Herr Schulz?
Herr Punkt Frank,
sie haben es offensichtlich vermieden Tesla zu sagen. Tesla habe ich gesagt.
Welches Fahrzeug haben sie denn gemeint?
Offensichtlich muss Frau Froehlich nicht nachfragen, da sie sicher das Modell schon kennt.
Ich kenne es nicht! Aber wenn ich sie waere, haette ich einen Tesla genommen. Alles andere ist untere Klasse. Da koennten sie gleich E-Fahrrad fahren!
Und erzeugt 200% soziale Kosten!
Am Ende zahlen sie es doch. Aber das werden sie nie begreifen, das Strassen weiterhin gebraucht und gebaut werden muessen.
Prof. Sinn hat im YouTube-Video „Energiewende ins Nichts“ errechnet, daß alle geologisch geeigneten Standorte für Pumpspeicherwerke in Europa (Untersuchung der EU) nicht ausreichen, um nur Deutschland über ein Jahr zu bringen.
https://www.youtube.com/watch?v=jm9h0MJ2swo – Energiewende ins Nichts Prof. Sinn 2013
Stromspeicher, das Schilda des 21. Jahrhunderts….
https://sites.google.com/view/gegenpol-ostbelgien/energie/stromspeicher-das-schilda-des-21-jahrhunderts
Wissenschaft im Netz: Schilda der 21. Jahrhunderts …
„Strom“ und Sonnenlicht sind nicht mal das gleiche. Elektronen haben einen Spin von 1/2, sind Fermionen sowie geladen und haben eine Ruhemasse ungleich null. Photonen sind Austauschteilchen, welche eine Wechselwirkung zwischen Ladungen ermöglichen und haben in allen Punkten andere Eigenschaften.
Die betrachtete „Hornsdale Power Reserve“ Batterie von Tesla war 2017 mit 130MWh das weltweit größte Li-Ionen-Batterie Speicherkraftwerk. Dieses wurde 2020 von der Batterie in Moss Landing mit 1200MWh abgelöst.
Aufgrund der Secondlife Batterien kann hier ein stetiges Anwachsen der Kapazität erwartet werden. Wenn auch der energetische Anteil in Zukunft nicht für eine wochenlange Überbrückung ausreicht, so wird dennoch die Stabilisierung des Netzes dadurch enorm vereinfacht. Die aktuell für Deutschland notwendige Leistung von ca. 60 GW entsprechen etwa 1 Mio alter Elektrofahrzeugbatterien.
Lachen oder Weinen, dass muss jeder für sich entscheiden…