🔴Neue Speicher für Windkraft: Live aus der Universität Malta!
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- เผยแพร่เมื่อ 7 ก.ค. 2024
- Hier geht's zum Livestream der Preisverleihung (09.07., 12 Uhr): th-cam.com/users/live4BgGu8IYqPs
Ich bin live an der Universität von Malta und spreche mit den Erfindern einer neuen Energiespeichertechnologie für Off-Shore-Windkraft! FLASC heißt das Unternehmen und sie speichern überschüssige Energie in hydraulischer Energie und das alles an Ort und Stelle. Wie genau die Technologie funktioniert, was sie für Vorteile gegenüber anderen Speichertechnologien bietet und wie der erste Prototyp aussieht, das erfahrt ihr in diesem Livestream. Ihr könnt eure Fragen in den Chat schicken und ich stelle sie den Erfindern!
Das Unternehmen FLASC ist beim European Inventor Award nominiert, der am 09.07. um 12 Uhr stattfindet und ich freue mich sehr, dass ich die Preisverleihung zum Teil moderiere. Hier findet ihr den Link zum Stream der Preisverleihung: bit.ly/EuropeanInventorAward2...
Vielen Dank an Prof. Tonio Sant und Daniel Buhagiar von FLASC und Petra Schindler-Bauer vom Europäischen Patentamt!
Dieser Steam ist in Zusammenarbeit mit dem Europäischen Patentamt entstanden.
Verantwortlich aus der Redaktion: Tabea Desch, Jacob Beautemps; Technische Umsetzung: Carsten Wiechowski, Niklas Tropp, Jan Bruchmann; Aufnahmeleitung: Robin Bunk
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/ @fragjacob
Ich bin Jacob Beautemps und mache gerade meinen Doktor an der Universität zu Köln. Vor vier Jahren habe ich zusammen mit Philip Häusser diesen TH-cam Kanal gegründet und seit 2018 stehe ich nun selbst vor der Kamera. In meiner Forschung an der Uni geht es um das Thema "What comprises a successful educational TH-cam video?: the optimization of TH-cam videos’ educational value through the analysis of viewer behavior and development via machine learning." Oder kurzgesagt: Wie lernt man auf TH-cam und wie können wir das mit künstlicher Intelligenz optimieren. Dies fließt natürlich stark in meine TH-cam Videos mit ein, denn hier geht es auch darum möglichst viel über Physik, Chemie, Technik und andere naturwissenschaftliche Themen zu lernen.
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Heute ab 11:50 Uhr sind wir LIVE vom European Inventor Prize! Schaltet ein, es wird mega spannend! th-cam.com/video/4BgGu8IYqPs/w-d-xo.html
@@BreakingLab Hast du gut gemacht , Jakob. Nur was gestoert hat, war das laestige uebersetzen. Ich behaupte mal Leute die sich fuer Technik interressieren sprechen und verstehen Englisch.👍🏻🤣
Tut gut, seriöse Ideen im Labor und deren Wege zur Realisierung zu sehen.
Hallo Jakob, ich glaube du hast die Funktionsweise am Anfang etwas falsch erklärt. Im Tank befindet sich vorkomprimierte Luft. Mit elektrischer Überschussenergie wird von unten Wasser hineingepresst, welches die Luft im oberen Bereich weiter komprimiert. Wird elektrische Energie benötigt, wird ein Ventil geöffnet und die komprimierte Luft kann expandieren indem sie das Wasser am Boden wieder hinausdrückt. Mit diesem Wasserstrom wird dann mittels Turbine wieder elektrische Energie erzeugt.
Das System ist ein Druckspeicher, wie er seit Jahrzehnten in der Industrie eingesetzt wird. Im Maschinenbau werden z.B. Speichergruppen mit Stickstofffüllung benutzt und dann mit Öl geladen. Beide Medien sind normalerweise mittels Membrane getrennt.
Das System aber hochskalieren um elektrische Energie zu speichern ist trotzdem eine tolle Idee. Wenn man sich die Türme der Windkraftanlagen auch an Land anschaut, könnte man dort recht große Speicher unterbringen. Hier ist ja die Netzanbindung bereits gegeben und es braucht keine extra Leitungen.
Theoretisch gibt es keine Zeitbegrenzung bei der Speicherung der Energie, wenn kein Druckverlust mittels Leckagen entstehen.
Ja, gebe dir Recht. Der Techniker erklärt die Kompression und die Energiegewinnung am Anfang anders rum. Aber was solls. Coole Technik 🐠
@@MrDomreich Keine Frage, vor allem simpel und verschleißarm bei recht hoher Energiedichte.
An Land sinkt die Effizienz jedoch um weitere ~15% weil man die Kompressionswärme zwischenspeichern muss, die man bei der Expansion wieder braucht. Da liegt man dann mit den levelized costs deutlich über Batteriespeichern.
@@Psi-Storm Stimmt, hatte ich nicht bedacht. Aber vielleicht findet sich dafür ja auch noch eine Lösung, zumindest für kurzfristige Speicherung der Wärmeenergie ohne größere Verluste und mit wenig Aufwand.
Allerdings ist bei diesem Verfahren das Speichervolumen vom Druck der Luftblase abhängig. Beim Befüllen mit komprimierter Luft würde erstens das Speichervolumen der ganzen Röhre genutzt und zweitens müsste die Innenseite der Röhre nicht gegen Korrosion geschützt werden, da sich nur Luft darin befinden würde.
Als Nachteil sehe ich, dass man Wärmetauscher beim Kompressor verwenden müsste statt nur die Röhren.
Die moderation klingt als wenn die Druckspeicherung die neue Idee ist und stellt dadurch nicht die eigentlichen Ideen heraus. 1. Pipelinetechnik zu verwenden, damit sinnvolle Größe zu verhältnismäßigen kosten 2. Die wärmerückgewinnung, die natürlich nur bei großen Speicher dadurch langsamer Entleerung effizient ist.
Als Ing. für Energie- und Antriebstechnik sehe ich das so:
Sehr gute Lösung um nennenswerte Energiemengen zu speichern und diese zu einem Akzeptablen Wirkungsgrad zum Abfangen von Stromspitzen zu nutzen. Für eine Langfristige Speicherung ist das nichts.
Der Wirkungsgrad der Druckpumpen sinkt mit zunehmendem Druck, während der Wirkunsggrad der Peltonturbine mit steigendem Druck steigt. Das läuft sich entgegen.
Den Gesamtwirkungsgrad sehe ich bei 50% bis max. 60%. Da eine Peltointurbine auf gute 70% und eine Hochdruckpumpe so auf 80% kommt.
Ein Problem, was gegen die Langzeitspeicherung spricht ist: Das Wasser löst teile der Luft, was den Druck verringert und Energhie frisst. Man kennt das von membranlosen Windkesseln. Mit steigendem Kompressionsdruck wird auch mehr Gas im Wasser gelöst. Man kann das z.B. verringern indem man eine dünne Ölschicht auf das Wasser gießt. Man will nur eventuell kein Öl im Meer haben. Da bei der Expansion auch wieder gelöstet Gas frei wird, ist das in Teilen reversibel. Wenn man das Wasser beim Entladen aber abfließen lässt und nicht in einem zweiten Tank speichert, lässt man das Wasser mit den gelösten Gasen jedes Mal entkommen und verliert dadurch stetig Luft.
Die Speicherung in Pipelines ist vierlversprechend für den Preis.
Fazit: Weniger effizient als Batterien und auch nicht so leistungsstark. Dafür Ressourcenschonend und günstiger. Keine Langzeitspeicherung, sondern schneller reaktiver Speicher für Stromspitzen. Löst nicht alle unsere Probleme, kann aber einen kleinen und gute Beitrag dazu leisten. Mag ich!
Korrosion?
Ich sehe das auch eher als einen Energiespeicher für wenige Stunden Windflaute. Er sprach ja von einer Speicherkapazität von 400 MWh und 100 MW Power. Das sind dann vier Stunden, die zu überbrücken sind. Die volumetrische Energiedichte von Druckluftspeichern ist nicht besonders toll. Solche Pipellines für Gas werden mit einem Druck zwischen 70 und 220 bar betrieben. Das sind auch anständige Vordrücke für Pelton-Turbinen.
Man könnte also die Pipeline mit 70 bar Druckluft füllen und diese Luftsäule dann mit Wasser isotherm auf 1/3 des Volumens komprimieren. Selbst mit 1.4 m Durchmesser wird eine Pipeline für 400 MWh sicherlich etliche Kilometer lang. Die Thermalisierung ist wahrscheinlich überhaupt kein Problem. Das ist ein gigantisches Volumen, was nur deshalb nicht auffällt, weil man davon nix sieht, weil es unter Wasser ist.
Wichtige Fragen bzw antworten fehlen. Wieviel GW kann mit was für einen Aufwand gespeichert werden. Was kostet die MWh. Wirtschaftlichkeit ist beim Thema Strom sehr wichtig. Machbar ist vieles. Bezahlbar die wenigsten.
Gar kein GW... Wenn schon GWh. ;)
Prinzipiell gebe ich dir aber recht. Die Frage der Bezahlbarkeit/wirtschaftlichen Rentabilität wurde nicht so wirklich beantwortet :/
Also so ein Format feiere ich absolut! Und ich versteh' auch nicht, warum die Vorstellung von neuen wissenschaftliche Innovationen nicht zur Hauptsendezeit gebracht werden.
Anstatt dessen gibt's so genanntes "Realitity TV" und Blockbuster von dem 💩 der in der Welt abgeht abzulenken.
Solche Projekte und solche, die morgen vorgestellt, gefördert und prämiert werden geben mir Hoffnung auf die Zukunft. Dass es nicht nur Menschen gibt, die Profit an oberster Stelle haben, sondern wirklich daran interessiert sind, die aktuellen Herausforderungen zu lösen.
Danke dafür!
Ich kann zwar morgen leider nicht live dabei sein, werd's mir aber auf jeden Fall am Abend nach der Arbeit anschauen.
Geil, diese Art Content könnte ich mir tatsächlich "den lieben langen Tag lang" anschauen.
In den letzten ca. 20 Jahren wurden soviel verschiedene Speicherarten für elektrischen Strom neu erfunden, wer das beobachtet hat und insbesondere selber nachrechnet hat eine etwas andere Sicht auf diese ständig wiederholte Neuerfindungen.
Vorab: Elektrischen Strom kann man gar nicht speichern. Die elektrische Energie, die in fliesendem Strom steckt kann man in andere Energieformen umwandeln und diese dann speichern
A) In Lageenergie: z.B. Pumpspeicherwerke, die altmodischen wo Wasser von einem Unterbecken in ein Oberbecken gepumpt wird. In neumodische z.B. die Betonkugel vom Bodensee, alte Kohlegruben, die mit einem Betonmantel ausgefüllt werden, darin ein Ober- und Unterbecken eingebaut wird ansonsten funktioniert das gleich wie das Pumpspeicherwerk. Eine Variante ist das auf die Wasseroberfläche ein dicker Stein gelegt wird. Stein ist schwerer als Wasser. Keines dieser neumodischen Pumpspeicherwerken ist in kommerziellen Einsatz. Oder kennen Sie eines. Ich lerne gerne dazu.
B) In Thermische Energie: Eisspeicher, Wasserspeicher (riesige Thermoskanne) die Energie steckt im heißen Wasser, Betonspeicher, die Energie steckt im heißen Beton.
Eis- und Wasserspeicher kann man kaufen. Ist halt teuer. Manche Kommunen oder Bauträger leisten sich das um ihr Grünsein zu unterstreichen
C) Chemische Energie. Erzrugung von Wasserstoff, Methan, eFuels aus Wasser und CO2 mit Hilfe von viel Strom. Technik ist im kleinen vorhanden. Richtige Großanlagen gibt es (noch) nicht. Ist eben sehr teuer
D) Elektrochemische Energie. Wiederaufladbare Batterien. ( früher hießen die Akkumulatoren). Die Energie steckt in der Trennung von Ladungsträgern. Dafür wandelt sich das Kathoden- und Anodenmaterial ( hoffentlich reproduzierbar) um. Sind bekanntlich in EAutos drin. Und auch für Hausbatterien als Kurzzeitspeicher geeignet.
Als Langzeitspeicher viel zu teuer.
D) Energie des elektrischen Feldes, beruht auch auf der Ladungstrennung. Kondensatoren, Supercaps. Hohe Leistungsdichte, geringe Energiedichte. Untauglich für die Energiespeicherung der Energiewende
E) und hier: Luftdruckspeicher, Kompressionsenergie eigentlich auch thermische Energie. Geistert auch seit vielen Jahren umher. Nichts neues im Westen
Ah, da gäbe es doch gerade eine ganze NorthStream2 Pipeline zum Recyclen😅.
War auch gleich meine Idee.
Hat die nicht ein Loch?
@@josefschmatz6175 egal, sie brauchen ja nur die Röhren:-)
Slava Ukraini!
Ich find das Format super! Ja, die Idee Ansich mag nicht neu sein wie hier so viele tollerweise erkennen, aber die Meere als Zwischenspeicher der Wärme zu nutzen und dabei die unglaubliche Waermepeicherkapazität zu nutzen, darauf ist keiner von euch Nasen gekommen 😂 oder habt ihr das Patent bekommen? Denke nicht. Muss auch nicht neu und kompliziert sein. KISS! In der Einfachheit liegt die Genialität.
Davon abgesehen, mag sein dass es am Anfang missverständlich erklärt wurde, aber im Verlauf denke ich wurde allen klar was Jakob hier vorstellt.
Die Dame in dem blauen Kleid am Ende war super nett und sympathisch!
Das Systek sollte im Hambacher Loch auch gebaut werden, es hat sich aber kein Investor gefunden, also nichts Neues. So will halt Jeder an der Energiewende verdienen.
Wer möchte denn komplexes System mit Turbinen und Pumpen das im auch noch das Wasser warm macht und dadurch Energie verliert...
Im Sommer wenn wir den Speicher ebenfalls brauchen können wir ihn nicht einsetzen weil das Wasser noch wärmer gemacht wird...das verursacht das gleiche Problem wie es Frankreich mit den AKW hat.
Ich zweifele an der Wettbewerbsfähigkeit von FLASC, verglichen mit Natrium-Ionen-Akkus (Kosten und volumetrische Energiedichte).
Im Meer gäbe es mehr Platz, sodass das Volumen nicht so eine kritische Rolle spielt wie an Land, wo Grund und Boden teuer sind.
Ich hab erst 15 Minuten davon gesehen, aber ich bin soooo begeistert von dem Prinzip!
Das könnte so einige Probleme lösen... Um zwei meiner Meinung sehr wichtige Punkte zu nennen. Die Speicherung von überschüssiger Energie und die Stabilisierung des Energienetzes.
Einfach und genial. Warum da überhaupt noch von Wasserstoff etc. debattiert wird, versteh ich überhaupt nicht mehr.
Ich finde es nicht gut eine Einzige Erfindung mit so einem großen Wissenschaftskanal vorzustellen, solange das Voting noch läuft. Die meisten Leute werden sich nicht alles ansehen und einfach so Voten, ich finde das ist eine unfaire Bevorzugung. Man sollte dann doch alle Erfindungen durchgehen. Zumindest als neutraler Kanal. LG Tim.
Habe ich das richtig verstanden, dass das Meer einfach der Wärmepuffer ist?
Also nicht wirklich Hexenwerk, sondern einfach "Ich heize das Meer etwas auf, ich kühle das Meer wieder etwas und mein Druckbehälter bleibt gleich warm."
Kiss. Keep it small and simple. Wenn man sich wundert, warum das nicht schon jemand gemacht hat, wird es genial! Tolles Projekt!
Why don't they use the gigantic steel mast of each windmill to store the compressed air, using some piping around the submerged part of the mast as heat exchanger to the sea which pushes air into and out of the storage volume.
Lieber Jacob, ich schätze Deine Videos sehr.
Ich möchte aber mal was grundsätzliches zu Deinen vielen neuen Ideen zur Energiegewinnung und Speicherung sagen. Ich selbst habe früher Sensoren für die industrielle Farbstoffproduktion entwickelt (Patente).
Zum einen glaube ich das Laborideen, solange keine industriellen Prototypen getestet wurden, keine gkaubwürdige Aussagekraft auf tatsächliche Wirkungsgrade besitzen.
Zum zweiten, man sollte einen Entropiefaktor entwerfen, der den gigantischen Flächenverbrauch für Windkraft und Solar aks Zerstörung vothandener Naturflächen quantifiziert!!!!
Super Umsetzung! Ich finde es klasse, dass du deutsch und englisch übersetzt hast. Bitte weiter so 👏
Und warum wird das nicht auch so an Land gemacht? Ich versuche schon seit 4 Jahren unser super Wirtschaftsministerium davon zu überzeugen. Warum nicht einfach mehrere Flaschen nehmen und das Wasser von einer Flasche in die Andere leiten? Das hätte seit 2021 schon im Einsatz sein können. Aber nun ist es ja eine Uni und nicht ein Nimand auf Twitter.
Es braucht nur Patente wenn man an sein Geld 💰 denkt und nicht an die Menschheit. So werden sich arme Länder das wieder nicht leisten können.
@@SteffenMuench An Land funktioniert es nicht so effektiv, da das Wasser als Temperaturausgleich fehlt.
@@herbertleypold5351 Hm mag sein ich habe was nicht ganz verstanden. Aber drücken Sie nicht Wasser in einem mit Luft gefüllten Tank? Warum sollte das an Land nicht gehen? Das geht schon fast 200 Jahre und heißt Wasserversorgung. Und wenn das mit mindestens 2 +? Behälter passiert und noch 5 Meter unter der Erdoberfläche, warum geht das bitte nicht?
Dazu ist noch Wasser als Kühlmittel in den Tanks. Und treibt man das noch etwas weiter: Baut man solche Anlagen in Nähe von Ortschaften und hat nicht nur den Strom gespeichert sondern auch gleich die Wohnung geheizt. Er sagte in dem Video doch! Jede Größe von Anlage ist möglich. Januar 2022 habe ich schon den Energieexperten von meinem Bundesland versucht davon zu überzeugen. Und auch Den von meiner Kreisstadt. Die Jahre gingen ins Land und nix passierte. Der ach so schlimme Klimawandel ist eigentlich allen egal. Es geht nur um Geld 💰 verdienen und es den dummen Bürgern abzunehmen. Wie viel Aktien werden die Firmen wohl verkauft haben. Und wer Die wohl gekauft hat? Frag mal Habeck und Co. Wir haben in zwischen 33000 Windräder und Tausende Hektar Solaranlagen. Was meinst wer daran verdient und an den schnellen Ausbau noch mehr Geld 💰 abgreifen wird?
wäre es nicht sinnvolelr die luft zu pumpen?
dann würde isch das luft volume nändern um energie zu speichern aber der druck böiebe konstant und wenn das ganze relativ niedrig parallel und in tiefem wasser aufgebaut ist würde der druck nur minimal schwanken und man bräuchte kaum materail umd dem druck zu widerstehen
so käme man dann um die materialtechnischen kapazitätskostengrenzen drumrum die bei mechsnischen speichern normalerweise bestehen
Kennt er den kleinen Prototypen der als Kugel im Bodensee getestet wurde?
Da wurde allerdings der Temperaturausgleich nicht berücksichtigt.
@@herbertleypold5351hast Du einen Link oder einen Namen zu der Bodensee Kugel?
Also das mit der Energiedichte scheint eine Größenordnung zu klein zu sein. Bei einer angenommenen pipe von 1,4m Durchmesser und 50bar (im oberen Bereich vom Druck innerhalb pipelines), wären das 2MWh pro km Länge (oder 1,4MWh wenn man die Effizienzverluste mit einrechnet). 400MWh wären dann schon fast 300km Länge. Aber selbt wenn 400MWh erreicht werden halte ich das für zu wenig bei 1GW Windleistung, das wären nur 24 Minuten! Das wäre dann wieder Kurzzeitspeicherung wie mit Akkus und nicht die angestrebte längere Zeitspanne.
Endlich mal etwas, was vielversprechend klingt.. Wermutstropfen: Salzwasser+Stahltank=Hohe Wartungskosten
Bin leider zu spät, aber ich wollte fragen, wie man verhindert, dass die Pipeline im leeren Zustand nicht aufschwimmt Die muss ja extrem gut verankert sein.
Ich kann mich erinnern, was ähnliches gesehen zu haben. Da sollten Betonblasen im Meer versenkt werden, um da wierder über Pumpen Luft zu speichern. Das ist doch genau das gleiche.
Hat man im Bodensee getestet. Test waren wohl erfolgreich.
Schon etwas Schade, die se "Neue Speicher" wurden hier ja schon vor Jahren entsprechend vorgestellt, ist wenn also nur ein "praktischer" Umsetzungsversuch der Idee... und wenn man dann hört, dass der Speicher nur für STUNDEN die Energie Speichern soll, macht diese Technologie auch nicht unbedingt sinn vom Aufwand her, denn wesentlich kompakter mit vermutlich gleicher "Speicherdichte" - über die im Bericht nichts genannt wurde - kann man z.B. auch mit Schwungradspeicher erreichen, die schon seit Jahren im Einsatz sind .
Wäre es nicht möglich ein Windrad mechanisch über den gleichen Mechanismus beim Komprimieren der Luft gleich Wasser durch eine Turbine strömen zu lassen und beim Entspannen der komprimierten Luft so wie gezeigt Energie zu erzeugen.
So entfallen quasie die Motoren die per Strom die Luft komprimieren.
Ein Doppel-Zyklus Generator?
Keine gute Idee, weil du damit den Wirkungsgrad des Windrades sofort um 25 bis 30% reduzieren würdest.
@@herbertleypold5351 gut zu wissen es war ja nur eine Idee weil ich dachte die Energie vom Wind würde dann direkt über ein Gestänge und über ein Getriebe das Wasser komprimieren ich kann natürlich das ganze nicht ausrechnen.
@@HelmutWernerKulicke-wk6oo Prinzipiell ist der Gedanke ja nicht schlecht (immerhin sparst du den Generator in dr WKA ein), aber du speist halt dann auch immer in ein verlustbehaftetes System ein, das sonst nur im Speicherfall genutzt würde.
@@herbertleypold5351man treibt gleichzeitig das Windrad an oder müsste zusätzlich bei der Wasserkraft die Antriebswelle mit einer Kupplung trennen!
Der Wirkungsgrad?!: Also: Wie ist das Verhältnis von aufgewendeter Energie zu wiedergewonnene E.?
Es wurde von 70 bis 75% gesprochen. Mich würde aber interessieren, wie sich die Verluste genau aufteilen.
@@herbertleypold5351 Das Ist doch der springende Punkt! Beim Verdichten von Gas entsteht Wärme, die mit der Zeit verloren geht. Die Behauptung, dass bei der Expansion des Gases, Energie aus dem Temperaturgefälles zwischen umgebenden Meerwasser und abkühlenden Gas gewonnen werden kann, ist gewagt. Kann man aber berechnen. Ist angewandte Thermodynamik. Gruß Axel, der als Ingenieur große Zweifel hat.
@@aixfriend Danke.
@@aixfriend Nein, für mich ist das ganz transparent. Der Prozess ist nahezu isotherm. Also beim Komprimieren steigt die Temperatur kaum, weil sie über die große Oberfläche der Röhre schnell ins Meerwasser abgeführt wird. Die Wärme wird sogar sofort abgeführt. Bei der Expansion wird die gleiche Energie dem Meerwasser entnommen und verhindert, dass das Prozessgas kälter wird. Da sind zwar jeweils kleine positive und negative Temperaturgradienten vorhanden, weil sonst die Energie nicht übertragen werden kann, aber es sind z. B. keine 60° oder 100°K, die den Wirkungsgrad erheblich verringern würden.
@@herbertleypold5351 Wird hauptsächlich durch Motor/Pumpe und Turbine/Generator sein.
16:15 Ein etwas pedantischer Kommentar 😉 Eine Pelton-Turbine - wie hier gezeigt - ist NICHT als Pump-Speicher-Turbine geeignet. Sie kann zwar zur Abarbeitung des Wassers aus einem Hochspeicher verwendet werden, allerdings kann man mit ihr nicht pumpen. Als Pump-Turbinen werden in der Regel Francis-Turbinen verwendet.
Wie verhindert man, dass sich ein Teil des Gases im Wasser löst unter dem hohen Druck? Wenn das Wasser dann die Turbine betreibt würde man nicht kontinuierlich einen Teil des Gases verlieren, da das Wasser nicht so schnell ausgasen kann? Wie bei einer Mineralwasserflasche die übergeht beim öffnen. Würde mich von der technischen Seite her interessieren.
Da wird wahrscheinlich eine Membran zwischen sein
Wie schaut der Businesscase aus. Welche Kosten werden pro MWh Speicher wohl anfallen und wie oft wird ein solche Speicher wohl pro Jahr geladen und entladen werden. Die Effizienz hängt doch am gesamten Umsatz pro Jahr. Die abführung der Wärme verstehe ich nicht ganz, da ja dann Energie in Form von Wärme verloren geht.
24:05 das ist kein isothermer Prozess! Die "thermische Überschussenergie" bleibt nicht im System, sondern wird im umgebenden Meerwasser dissipiert.
Bei der Rückumwandlung wird zwar auch wieder thermische Energie aus dem umgebenden Meerwasser entzogen, allerdings bei bedeutent schlechterer Tempereaturdifferenz. Wenn man die Überschuss-Wärme in 4°C Wasser abgibt, ist der Kühl-Effekt natürlich groß, doch bei der Rückumwandlung muss das abkühlende Gas auch mit diesem 4°C Wasser "erwärmt" werden, was entweder quälend langsam vonstatten geht, oder die Eisbildung nicht verhindern wird und damit die Effizienz leidet.
2016 gab es doch diesen Versuch im Bodensee mit Betonkugeln in denen auch Druckluft gespeichert werden sollte. Weiß jemand wie es damit aussieht?
der Vorgang heizt das Wasser nicht auf, wenn es eine Langzeitspeicherung gibt. Was, wenn das system nur für kurze Intervalle eingesetzt wird?
11:15 hier wäre es nett gewesen, wenn man nicht nur behauptet hätte, dass die Energiedichte höher ist als bei Wasserspeichern, sondern auch echte Zahlen genannt hätte.
Ich kann mir beim besten Willen nicht vorstellen, dass man den Energieinhalt eines 100 Mio. m³ Hochspeichers mit einer Fallhöhe von 700+ Metern sinnvoll mit dieser Technik ersetzen wollen wird.
BTW, so wie ich das verstehe, soll es sich bei dieser Technologie um einen nahe-isothermalen Speicher handeln, was bei passiver Kühlung/Erwärmung des Speichermediums eine "langsame" Energieumwandlung voraussetz, handeln. Selbst bei isothermaler Speicherung wäre dann eine Energiedichte von ca. 25MJ/m³ (bei 70bar) zu erwarten. Das entspricht einer elektrischer Arbeitskapazität von knapp 7kWh/m³ (bei 100% Effizienz)
Viel Spaß dabei, die nötigen GWh (1000 x 1000 kWh) an Speicherkapazität abzubilden, die nötig wären, um den gesamten anfallenden Überschuss zeitlich zu verlagern.
Wie soll die Wärme wiedergewonnen werden?
Wenn das Gas heiß wird und Wasser dazu kommt teilt sich die Wärme auf beide Medien auf. Da Wasser eine viel höhere Wärmekapazität hat geht der Großteil dorthin. Da Flüssigkeiten sich weniger ausdehnen als Gase bei gleichem Delta T wird durch die Wanderung der Wärme in die Flüssigkeit der Druck, der durch die Wärme kam, ziemlich stark reduziert.
Ziemliche Energieverschwendung 🤔
Und eine echte Rückgewinnung der Wärme sehe ich nicht. Da Wasser etwa die vierfache Wärmekapazität hat und wenn man Verhältnis 1:1 Luft/Wasser annimmt fließen 80% der Wärmeenergie mit den Wasser aus dem Speicher 🤨
Fehler dürfen dabei sein. War nur kurz überschlagen.
Wenn es einen großen Konzeptfehler in meinem Denken gibt gerne berichtigen.
Ja, es gibt einen großen Fehler. Du denkst zu kompliziert. Es ist viel einfacher.
So in etwa ist auch mein Eindruck: Die Wärme bei der Verdichtung wird im Meerwasser verteilt soweit ich es verstanden habe, man wird kaum die ganze Wärme zurückgewinnen können wenn man die aisstromende Luft wieder mit Wasser erwärmt. Das würde ja an der Luft auch funktionieren.
Kompression von Luft ist immer effizienter, wenn es isotherm abläuft. Man will also die Temperatur des Gases senken. In vielen Kompressoren wird dafür extra gekühlt. In diesem Fall nimmt das Wasser die Wärme bei der Kompression auf und erhöht den Wirkungsgrad und bei der Expansion nimmt das Gas wieder Wärme aus dem Wasser auf
@@SPARTA1581 Ich glaube das hängt vom Ziel ab. Wenn man maximale Dichte nachher haben will (z.B. Turboaufladung von Verbrennungsmotoren) definitiv isotherm, als Energiespeicher wäre adiabat wünschenswert um eben die Energieverluste aufgrund der Wärmeabfuhr nicht zu haben. In der Turbine wäre es genauso.
Das stimmt zwar, dass Luft gegenüber Wasser etwa ein Viertel der gravimetrischen Wärmekapazität hat, aber bei Normaldruck ist die Dichte von Luft nur etwa ein Tausendstel, so dass das Verhältnis dann bei 4000 liegt (bei 200bar reduziert sich das auf 20). Da die Pipelines von Meerwasser mit einer im Vergleich nahezu unendlichen Wärmekapazität umgeben sind, gehen nicht nur 80% der Kompressionswärmeenergie ins Wasser, sondern nahezu 100%, ohne das Wasser spürbar aufzuheizen.
Beim Expansionsprozess läuft das umgekehrt ab und die expandiert Luft, die sich ja abkühlen will nimmt mit der gleichen Wärmeübertragungskapazität wie bei der Kompression wieder die gleiche Energie aus dem Meerwasser auf und hält dabei ihre Temperatur relativ konstant. Das Meerwasser kühlt sich dabei nicht spürbar ab.
Die thermischen Energien bei der Kompression und der Expansion wurden also aufgrund der guten Wärmeübertragung relativ isotherm, also ohne große Änderung der Temperatur hin und her übertragen.
An der Luft, wie Andreas das meint, funktioniert das aber nicht, weil die Wärmeübertragung viel zu schlecht ist und die Wärmekapazität zu niedrig, so dass ein annähernd isothermes Verhalten nicht erreichbar ist.
Theoretisch wir konnen die Warme von Bakterien als Energie nutzen. Problem ist die Realitat.
Das mit der Übersetzung hat nicht so ganz geklappt. Eigentlich schade.
Mit Kompression von Luft Energie zu speichern ist schon vor viele Jahren versucht worden und dann aufgegeben. Wohl weil viel von der Energie bei der Kompression als Wärme entweicht.
Thematisch sehr interessant. Von mir aus muss so was aber nicht live sein.
Dann hätte man zb die Gespräche in der Postproduktion einfach untertiteln können und alles wäre kompakter gewesen.
In der Form hat sich das ganze dadurch unnötig in die Länge gezogen.
Die Frage ist, wie teuer ist das. Das ist immer der Knackpunkt. Kann gut sein, dass ein Speicher an Land günstiger ist
Aber wo ist das neu? Ich dachte man ist schon dabei Beton Kugeln unter Wasser zu bauen um dann Wasser rein zu lassen oder raus zu pumpen... Je nach dem...
Ist aber nicht das Gleiche.
26:15 echte Zahlen! Bei welchem Druck, wieviele (Kilo)Meter Pipeline und wieviel Euro pro MWh?
Bei einem isothermen Prozess mit 100% Effizienz (unrealistischer Idealfall) könnte man bei 70bar ca. 25MJ/m³ speichern.
Für 400MWh wären das ca. 55 000m³.
Bei einer Pipeline wie Nord-Stream, wären das also ca. 55km - wenn man 200bar Systemdruck ansetzt wäre das immer noch eine schöne Länge - und was sind schon 400MWh? 30 Minuten Laufzeit eines durchscnittlichen Atom-Meilers.
Mal hinter die Kulissen zu schauen finde ich toll.
Bei der 'Sendung mit der Maus ' gibt es jedes Jahr am 3. Oktober den Türöffnertag.
So was ähnliches, nur auf einem höheren Level, fände ich toll.
Sehr interessant, eins habe ich nicht verstanden. Warum drückt man Wasser in die Tanks und nicht gleich Luft? Wäre das nicht einfacher in Sachen Korrosion?
Schöne Idee.
Vielleicht sehe ich die Antwort noch in der zweiten Hälfte.
Warum auf dem Wasser?
Das Meer bietet zwar mehr einfachen Platz.
Aber der Wartungsaufwand ist deutlich höher.
Am Land muss man zwar Buddeln, könnte aber einfacher eine Druckfarm aufbauen.
In Deutschland könnte man die Kohle Felder Nutzen wo wir Praktischerweise schon so Riesen Bagger stehen haben.
Oder in Städten Nutzen, ja deutlich schwieriger.
Aber man könnte bei Regenfluten die Räum als Wasser Aufgang nutzen.
Die Japaner haben da ja riesige Hallen unter den Städten.
Die zentrale Idee ist, die Wärmekapazität und die Wärmeleitfähigkeit des Meeres/Wassers zu verwenden um einen isothermischen Kreislauf aufzubauen, anstatt des Adiabatischen, der bei "normalen" Luftdruckspeichern vorliegt. Weiterhin wird nicht die Luft gepumpt, sonder Wasser. Man könnte das System aber ggf in größeren Seen, oder Flüssen installieren.
Entsprechend kann man die Hohleräume hier auch nicht als Regenwasserspeicher nutzen, da die Zylinder hier eher wie einer Tauscherglocke oder ein (umgekehrtes) Druckausgleichssystem bei einem Heizungssystem funktioniert.
Die Regenwasserspeicher gibt es auch in Deutschland und zwar in München, um eine Überflutung zu verhindern!
Das wird wohlan den Details scheitern. Wie sollen denn die Turbogeneratoren unter Wasser gewartet werden?
2 Dinge: es wird Wasser gepumpt nicht Luft richtig? Wie wird dann die Luft gekühlt bzw Wärme zugeführt
Zu FLASC: Also ich bin mir sehr sicher dass dennoch Energie durch Hitze des komprimierten Gases verloren geht, ins Meerwasser. Sie wird doch nur ungenutzt aber effektiv abgeleitet, ohne Wärmetauscher.
Oder was hab ich daran nicht verstanden?
Welchen Anteil macht die Hitze der komprimierten Luft aus?
Stimmt, die Hitze des komprimierten Gases geht erst mal ins Meerwasser.
Aber bei der Expansion wird dem Meerwasser diese Hitze wieder entzogen.
Denn expandierende Gase kühlen ab, und dann fließt die Wärme vom Meerwasser zurück in das kalte Gas. Das Meerwasser wirkt als Pufferspeicher.
@@notconnected3815 ah! Danke! 🙏🙃
ich frag mich was nach 4h passiert...wird dann der tank undicht oder warum kann ich die energie nicht auch 4jahre speichern?
Die mit dieser Methode speicherbare Energie ist gering und lang gerade zum Ausgleich im Stundenbereich. Vor Überbrückung einer Dunkelflaute keine Rede! Also heiße Luft und hohe Anlagekosten!
Ganz offen gesagt. Das Format ist ein bisschen ernervierend. Besser hättet ihr nach dem Besuch ein VLOG wie üblich mit Schemadiagrammen usw. gemacht.
Deine Moderation ist top!
Coool 👍👍👍👍
37:54 Genial ist, wer das Einfache zuerst denkt!
Welche Abmessungen haben die Druckzylinder und welche Stromspeicherkapazität haben die?
Schwimmende Windkraftanlage sind Ansicht schon einmal spannend, da diese es ermöglichen Windparks auch in tiefere Wasserzonen zu errichten.
Ich bin da schon gespannt, wie viel sie mit Lageenergie pro Windrad Speichen können. Anders als bei einer PV Anlage mit deren Tag Nachtzyklus, ist die Zykluszeit bei Windkraftanlagen deutlich länger, weswegen der Speicher nich nur die Nacht überbrücken muss, sondern auch mal für ein zwei Tag. Ich gehe mal von einer 15 MW Windanlage und eine Entladedauer von 24 Stunden bei Windstille, ca. 96 Stunden bei geringem Wind oder 48 Stunden bei schwachem Wind aus. Wirkliche Windstille ist auf dem Meer schon recht selten, aber als Vergleichswert sehr praktisch. 15 MW x 24 Stunden sind 360 MWh an Energieausgabe des Speichers. Bei einem angenommenen Speicherwirkungsgrad von 80 %, muss der physische Speicher noch einmal 10 % größer ausgelegt werden, da diese 10 % beim Umwandeln in elektrische Energie als Wärme anfallen. 360 MWh x 1,1 = 396 MWh, oder gerundete 400 MWh.
Der Durchschnitt bei Offshore Wind übers Jahr liegt bei ca. 50% der Nennleistung. Du liegst pro Turbine also um knapp Faktor zwei zu hoch. Wenn ich das richtig gehört habe wollen sie mit einem 400MWh Speicher pro Windfarm (ca. 70 Windräder) anfangen. Er sagte 100MW Speicherleistung, also sind wir bei 4 Stunden Lade und Entladezyklen. Ziemlich passend um die zwei Tagespeaks am Morgen und Abend auszugleichen.
Wenn das Wasser so kalt ist, nimmt es nicht dann besser die Wärme auf und macht diese unbrauchbar?
Jacob, ich gratuliere Dir zu Deinem "neuen Engisch". ^^
also das wärme Austausch System schmeißt auf jeden Fall Exergie weg Wahrscheinlich auch Energie.
Die Herausforderung mit der Korresion der Blätter besteht weiterhin. Hier landet zwar nichts auf dem Acker aber landet direkt im Meer
Interessantes Thema eine eigene Sendung (Show) jeden Samstag klingt doch gut 🫶suche denn link wo man abstimmen kann bei der ipo würde mir jemand das sagen bitte ?!
Bin in Thema handy und internet nicht gut vertraut sorry
ich habe mal gerechnet: north stream hat 1.2m durchmesser. bei 300 bar wuerden 20 cm pipeline reichen, um einen 2 menschen haushalt einen tag zu betreiben
Wie hast du das gerechtet? 1000 -5?
top sach!
Ich stelle es mir gerade amüsant vor, wenn solch eine Pipeline am Wasserende abreißt und sich dann etliche Kilometer Wassersäule mit einem Mitteldruck von 150 bar ins Meer entladen. Das schießt dann wie ein überlanger Torpedo davon. 🤣
Ließe sich das auch in Seen verwenden?
Wenn das mit pipeline gemacht werden soll muss der meeresboden ja komplett durchpflügt werden...
Würde es sinn machen so ein System im Kleinformat als Heimspeicher zu realisieren?
Existiert auch schon, wird aber gunstiger bei größere Volumen, also zu teuer im Kleinformat
Moin, dass heißt man könnte es auch in großen Seen installieren.
Irgendwie hatte ich das Gefühl dass du den Kollegen mit dem Druckspeicher und Windkraft nicht verstanden hast 😃 es wird keine Luft in den Behälter gepumpt. Die Masse an Luft bleibt gleich. Es findet lediglich Volumenänderung statt, indem die Menge an Wasser durch eine Pumpe variiert wird
Vielleicht könnte man da eine Art fliegende Holländer machen frei schwimmen
Wauw mit dem System bräuchte man nur eine Pipeline bis nach Amerika und man könnte die Energie zwischen den Kontinenten übertragen und Speichern
Insbesondere für den Tag Nacht Differenz bei Photovoltaikanlagen.
Dumme Frage, aber hättet ihr nicht einfach deutsche Untertitel ins Video machen können?😂
Schalte ihn doch einfach an. Auf CC drücken.
Mit Untertiteln wäre das Video besser verständlich und auch kürzer geworden.
@@juergenzhang9133 ja aber ihr schaut das Video doch auf TH-cam? Bei jedem TH-cam Video kann man den Untertitel Anschalten, macht das doch einfach!
Druckluftspeicher hat in Deutscland ein Unternehmer für private Kleinanlagen entwickekt.Betrieben mit Solarstrom v.Dach. Überschuss im Sommer ln Druckluftflaschen gespeichert.Reicht um über den Winter zu kommen.
klingt interessant, wie ist der Wirkungsgrad?
Ein Träumchen:)❤
Ich würde gigantische Schwungräder/Zylinder nutzen.😊
Warum kombiniert man das nicht gleich mit einem wärmeplattentauscher und entzieht dem meer etwas wärme um weitere energie zu nutzen??
Weil mehr Teile mehr Geld und mehr Wartung ist ,denk daran Salzwasser ist korrosive
Unsere Kraftwerke und Industrieanlagen geben riesige Mengen an Abwärme frei, aber selbst hier lohnt sich eine Wärmerückgewinnung oft nicht...
In der schweiz wird versucht so jede verfügbare energie in form von wärme zurück zu gewinnen. Bei uns wird somit teilweise versucht diese energie in form von riesigen unterirdischen wassertanks zu lagern. Ich bin der meinung das wo energie entnommen werden kann um vielleicht auch der umwelt zu helfen soll dies passieren. Nebenbei. Die behälter dieser speicher müssen ja auch korrosionsbeständig sein. Wie soll sonst die speicherung im meer funktionieren??
Wenn unterwasser gespeichert werden kann, kann auch mittels doppelwandsystem dem meer wärme entzogen werden. Es werden/wurden milliarden für unterirdische gaspipelines ausgegeben anstatt unseren grössten Energiespeicher das meer zu kühlen damit nicht gleich das gesamte ökosystem kippt.... über diese themen könnte ma stundenlang diskutieren.
Der lebt nicht an der Küste, oder? Die Idee ist nicht mit den Salzgehalten in Wasser und Luft so umsetzbar, dass die mechanischen Komponenten langfristige Zuverlässigkeit versprechen.
da wären eckdaten nicht schlecht
um die ausgangsleistung der Turbine in kwh
zu errechnen sobald ich den Tank in die Strom Turbine ablass
und ins auffangbecken weiterleite
0 Einspeisung ins HausNetz mit Grid Tie Inverter
oder Batterie laden , alles kannst da machen
- wie gross muss der Tank sein für 1kwh
- wieviel WasserDruck , Luftdruck ist das Maximum für 1kwh
- welche Pumpe brauch ich da
- welches Rückschlag Ventil
meine PV will da Druck auf den Kessel drauf machen
für mehr als 1kwh steht Güllefass bereit!(das ist Boom sicher)
Steuerung mach selber :-)
wo ist der Bauplan :-)
Wär echt der Hammer wann soetwas geiles funktioniert , weil
privat machbar
Warscheinlich weiss in 2 wochen niemand mehr was davon wie bei vielen innovationen *heul
ENDE
Wie viel Energie wird denn hier gespeichert? Das ist doch eine der wichtigsten Fragen hier oder?
Habe es Dir oben vorgerechnet !
Wir der Energie " Verlust" das Meer erwärmen?
Du sagst in deiner Frage dass Sie das Problem des Energieverlustes in Form von Wärme gelöst haben. Um genau zu sein ist der Wirkungsgrad ja nicht besser. Es geht die selbe Energiemenge in Wärme über. Ich persönlich fürchte dass der Wirkungsgrad sehr schlecht ist verglichen mit Pumpenspeicher Kraftwerken. Der Platzgewinn ist also ein Trade Off mit dem geringeren Wiekungsgrad… wo ist jetzt das Meme mit dem „Weiß ich nicht Digga“ ? 😃
ist das wieder so'n Techbro Zeug?
Great!
Toller Kanal!! Aber ist es nicht einfacher große Bojen, mit dem Energie überschuß, unter Wasser zu ziehn? 🤷♂️ Wäre auch viel leiser!☝️
Ich kann mir vorstellen dass die Energiedichte bei Bojen signifikant geringer ist. Man bräuchte also hunderte oder tausende Bojen um die selbe Energiemenge zu speichern. Zusätzlich wäre die Mechanik dafür, also eine Seilwinde oder so was, die ganze Zeit dem Salzwasser ausgesetzt. In diesem Fall ist es "nur" eine Leistungsstarke Pumpe die Wasser in einen sehr großen Behälter pumpt und eine Turbine die es wieder ablassen kann. Ich wüsste nicht wieso eins von beiden Ideen leiser sein sollte, aber stehe vlt auch auf dem Schlauch
@@Isaac_sixhundred wenn du Luft pressen tust wird sie heiß. So die Energie ist dann schon nach 1- 2 Tagen weg. Die Luft wird beim Wasser raus drücken erheblich weniger Volumen haben weil die wärme weg ist!! Das sind erhebliche Verluste. Die Dinger werden auf dauer zuwachsen, das ist Seewasser, Wartung und Reinigung alles offshor?
Die Mechanik der Bojen kann im Windrad sein. Ein Rostfreikabel runter zu einer Rolle verbunden mit Fundament hoch zur Boje.....wie groß auch immer. Voll simpel! Gibt halt keine EU Gelder!
Siehe Ganteför Energie und Klima/ Nachtrag spezieal 2022. speziel zu Druchspeicher! ☝️😊
Was ich mich frage, wieso noch keiner Solarzellen auf die Rotoren gepackt hat... klar, der Transfer ist schwierig (Schleifkontakte usw.) aber wäre doch auch ein interessantes Thema oder?
Warum nicht einfach an dem Turm? Das ist doch viel einfacher und unproblematischer.
Die Belastung ist viel zu hoch an den Rotoren...
Wie meinst du das genau? Nur auf den kleinen Rotorkopf draufpacken? Weil das längliche sind die Rotorblätter ;). Da brauchst du verschiedenen Wandlersysteme, weil die Spannung der PV Module viel zu klein ist, um auf lange Wege geschickt zu werden. Das macht null Sinn und ist null Ökonomisch.
Durch den Staub in der luft und den hohen Geschwindigkeiten gibt es Mikroeinschläge auf den Flügeln. Keine gute idee. Viel einfacher ist es die Solarzellen an irgendeine Hauswand zu kleben.
Die WKA wird zudem nach dem Wind ausgerichtet und nicht nach der Sonne.
Bitte das nächste Mal ein Mikro für Beide
nicht schlecht, aber 70% nehme ich an sind etwas hoch angesetzt.
Mag das Format aber das übersetzen immer finde ich etwas anstrengend. Lieber alles auf Englisch meiner Meinung nach.
schon witzig. ich hatte vor einigen jahren auch mal so einen gedanken. hab den dann abgetan damit dass es sicher schon viele kluge köpfe gibt die bessere ideen haben. so einfach kanns ja nicht sein
Tipp: Nächstes Mal sollte jemand anders das Tablet halten&bedienen.
👍
10.7.2024 11:50 Uhr👀👀👀
Jacob bester Mann
🔥🔥🔥
also: mit vielen teilen, sehr wenig energie speichern? wao, bahnbrechend... druckluft ist nicht extem ineffizient. gab schon massenweise fahrzeugansätze in der richtung, hat nie wirtschaftlich geklappt. jetzt kommen alle mit ihren "völlig neuen" ideen u wollen kohle machen. wäre cool, wenn ihr sowas genau prüft! sehe da endlos viele probleme technisch sowie ökonomisch
Erster ❤
Ihr hättet das auch gerne komplett auf Englisch machen können. Ich denke die meisten hier können englisch und das alles Doppel zu hören (de/eng) macht den Gesprächsafaden kaputt und macht es tatsächlich anstrengender zu folgen denke ich
Allerdings konnte man so auch Missverständnisse erkennen.
Schade, dass der Stream schon vorbei ist. Wollte fragen, was seine Lieblingsnudeln sind.
🤣
Ist ja alles cool aber wie viel €/kWh ?
Ein Windrad produziert nur zu 30% bis max. 40% Strom, die andere Zeit wird reduziert oder abgeschaltet....
@@lordofcastlefrommoers Was daran beantwortet die Frage?