Energie-Langzeitspeicher

Diskutiere Energie-Langzeitspeicher im Solartechnik / Photovoltaik Forum im Bereich Regelungstechnik / Erneuerbare Energien; Rechne dir doch selbst mal aus wieviel Masse von welchem Stoff du brauchst um zB 10.000 kWh Energie als Wärme zu speichern. Mit den Verlusten über...
Austro-Diesel

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Rechne dir doch selbst mal aus wieviel Masse von welchem Stoff du brauchst um zB 10.000 kWh Energie als Wärme zu speichern. Mit den Verlusten über Momante hinweg wird man eher das Doppelte einbunkern müssen.

In Österreich würde man sagen "du träumst von warmen Eislutschern". ;)

Der Phasenwechsel von bezahlbaren Stoffen wie Wasser oder Paraffin stellt da schon mal mehr Energiespeichervermögen bereit. Kostet ein Vermögen und braucht noch immer unfassbar viel Platz.

Energie elektrisch zu speichern scheitert nicht an der Menge, sondern an den Kosten. Großanlagen wie die gerade experimentell erprobten "Salzspeicher", wo Elektrolyt und Zelle getrennt werden um Kapazität und Leistung unabhängig voneinander skalieren zu können, sind noch nicht im Kleinbereich erhältlich.

Es hat schon seinen Grund, warum man Stoffe verbrennt um an die Wärmeenergie zu kommen: Die chemische Reaktionsenergie ist die kompakteste Form der Energiespeicherung. Gewinnen lassen sich verbrennbare Stoffe am ehesten als Wasserstoff per Elektrolyse aus Wasser, welcher in einem "Hydridspeicher" chemisch gebunden einfacher lagerbar ist.


Leider ist der Wirkungsgrad der Elektrolyse schlecht, ich glaube bei ca. 25 bis 30%. Der Rest ist Abwärme, die zu diesem Zeitpunkt kaum jemand braucht.

Die Brennstoffzelle oder ein Blockheizkraftwerk zur Verwertung dieser Gase haben selber wieder nur einen elektrischen Wirkungsgrad von 20 bis 30%, auch hier ist der Rest Abwärme — im Winter zumindest großteils nutzbar.

Was bleibt ist am Ende ein elektrischer Gesamtwirkungsgrad von rund 10% und ein thermischer Wirkungsgrad von vielleicht 25%. Das bei Investitionskosten in Höhe von vermutlich hunderttausend(en) Euros und ungewissen Wartungskosten.

Da ist es in meinen Augen sinnvoller einen Objekt mit großem Hallendach zu erwerben, dieses mit einer 100-kWp-PV-Anlage vollzuklotzen und mittels 60-kWh-PV-Batterie eine Wärmepumpe für ein modernstes Niedrigenergiehaus daneben mittels Wärmepumpe zu beheizen. Das geht sich dann auch im Dezember und Jänner aus.
 
Heizer21

Heizer21

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Sind diese früheren Systeme heute bei den erneuerbaren noch anwendbar und wie?
Diese Nachtspeicher sind entstanden, weil die E-Werke mit dem Aufkommen der AKWs, Nachts irgend wie die damals überschüssige Energie (vor allem der Französischen AKWs), weg bringen wollte und/oder, weil das Leitungsnetz Nachts freie Kapazität hatte und besser Ausgelastet werden sollte.
Die E—Werke, zum Mindestens in der Schweiz, wo die E-Werke grosse Beteiligungen an der Französischen AKWs halten, haben dann angefangen Nachtstrom viel billiger an zu bieten.
Die Ladezeit wurde jede Nacht zusätzlich mit einer Steuereinheit vom E-Werk frei gegeben, meistens so kurz nach 00H. Die Zeiten Variierten oft, wobei eine definierte Ladezeit pro Nacht garantiert wurde.
Da Nachtstrom heute kaum noch günstiger ist, machen diese Systeme keinen Sinn mehr und werten von den E-Werken nicht mehr bewilligt.
In der Schweiz denk man dadrüber nach auch bestehende Anlagen zu verbieten.

Erstaunlicherweise sind diese Speicheröfen in Frankreich nie populär geworden, hier werden riesige Überbauungen mir billig Elektrostrehler beheizt, ohne dass das EWerk die Nutzung beeinflussen kann.

Da das direkte Umwandeln von Elektrizität in Wärme auf allen denkbaren gesamtgesellschaftlichen Ebenen nicht mehr sinnvoll ist, da verschwenderisch, wird dieses System für Heizzwecke wohl nicht mehr auf erstehen.
Das Umwandeln von Strom in Wärme via Wärmepumpe ist ca. um den Faktor 4 effizienter, auch wenn die Stromtarife dem eigenbrötlerischem EFH-Besitzer etwas andere vorspiegeln…
 
Zuletzt bearbeitet:

Georg Hendrich

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Sind diese früheren Systeme heute bei den erneuerbaren noch anwendbar und wie?
Sie meinen die alten Nachtspeicher-Heizungen ?

Technisch -- ja !

Aber energetisch und wirtschaftlich ergibt das keine überzeugende Lösung !

Es ergibt energetisch keinen Sinn mit 1kWh Strom nur 1kWh Heizwärme zu erzeugen wenn einen Wärmepumpe 2,5 bis 4 kWh Heizwärme aus einem kWh Strom verfügbar machen kann.
Auch ist 1kWh Kraftwerks-Brennstoff wie Gas viel billiger als 1kWh Strom --mit Gasheizungen konnten Nachtspeicher-Heizungen nie konkurrieren.

Es gibt auch keinen "Bedarf" mehr im Strommetz für Verbraucher die sich jede Nacht einschalten -- unter der Annahme das dann immer Strom "über" ist (den der ist heute eben nicht mehr jede Nacht "über").

Nachtspeicher-Heizungen sind ein "Relikt" der Grundlastkraftwerke -"Ära" (AKWs und Braunkohle-Verstromung)-- die den Strom abnehmen solle den die kontinuierlich arbeiten Grundlast-Kraftwerke einspeisen wollen -- Strom den sonst nachts aber niemand Anderes braucht.

Zu den "Schwankungen" bei dem Einsatz von viel "Erneuerbaren" passt das nur noch schlecht.
 

HaGe

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Ohne Details nachzurechnen:

--> Ich denke der Ansatz selbst hat ein grundlegende Problem.

Ich möchte kurz in Stichpunkten zusammenfassen wo ich das grundlegende letztlich wirtschaftliche Problem sehe.

1.) Das Speicherung großer Mengen Energie ist wenig "attraktiv"

a.) Sehr große Langzeitsprecher mit sage wir einigen 100kWh sind sehr große oder sehr teuer oder beides.

b.) Die "Beeindruckende" Energiedichte von Wasserstoff (ca 40kWh /kg) ist nicht oder kaum besser als bei Akkus (ca 0,25kWh /kg) wenn man die Energiedichte MIT dem gesamten Druckflaschen rechnet.

Selbst große schwere Druckflaschen enthalten auch bei hohem Druck nur sehr sehr wenig Wasserstoff.


2.) Die "teure" Langzeitspeicherung steht in wirtschaftlicher Konkurrenz dazu die PV und die Solar-Termie "über-zu-diemnsionieren"

a.) PV hat mit "Kälte" kein Problem und bring bei guter Ausrichtung auch im Winter noch an Sonnentage gut Energie, weniger als im Sommer das die mehr "Atmosphäre" im Weg ist wenn die Sonne "tiefer" steht.

b.) Auch sehr gut isolierte Solartermie soll im Winter noch vernünftig arbeiten z.B. Evakuierte Glasröhren und so was.

c.) Bei entsprechender "Überdimensionierung" gemessen am Jahresmittel rechen sehr sicher "kleine" Speicher für ein paar "kalte Regentage"
schon recht weit.


Anmerkung:

Zumindest in Deutschland kann man meist der "Anschlusspflicht" für Strom eh nicht entgehen.
--> somit ist eine 100% sicher Autarke Versorgung technisch eher schwer zu begründen.

Geld kann man nur einmal ausgeben.
--> Eine energetische Sanierung mit dann kleinerem Speicher ist sicher wirtschaftlicher als der große Speicher, selbst wenn wir über "Kurzzeitsprecher" für vielleicht eine Woche reden.
Was ich in den einzelnen Themen auch von anderen gelesen habe, komme ich für mich zu dem Ergebnis, daß die Autark
Ohne Details nachzurechnen:

--> Ich denke der Ansatz selbst hat ein grundlegende Problem.

Ich möchte kurz in Stichpunkten zusammenfassen wo ich das grundlegende letztlich wirtschaftliche Problem sehe.

1.) Das Speicherung großer Mengen Energie ist wenig "attraktiv"

a.) Sehr große Langzeitsprecher mit sage wir einigen 100kWh sind sehr große oder sehr teuer oder beides.

b.) Die "Beeindruckende" Energiedichte von Wasserstoff (ca 40kWh /kg) ist nicht oder kaum besser als bei Akkus (ca 0,25kWh /kg) wenn man die Energiedichte MIT dem gesamten Druckflaschen rechnet.

Selbst große schwere Druckflaschen enthalten auch bei hohem Druck nur sehr sehr wenig Wasserstoff.


2.) Die "teure" Langzeitspeicherung steht in wirtschaftlicher Konkurrenz dazu die PV und die Solar-Termie "über-zu-diemnsionieren"

a.) PV hat mit "Kälte" kein Problem und bring bei guter Ausrichtung auch im Winter noch an Sonnentage gut Energie, weniger als im Sommer das die mehr "Atmosphäre" im Weg ist wenn die Sonne "tiefer" steht.

b.) Auch sehr gut isolierte Solartermie soll im Winter noch vernünftig arbeiten z.B. Evakuierte Glasröhren und so was.

c.) Bei entsprechender "Überdimensionierung" gemessen am Jahresmittel rechen sehr sicher "kleine" Speicher für ein paar "kalte Regentage"
schon recht weit.


Anmerkung:

Zumindest in Deutschland kann man meist der "Anschlusspflicht" für Strom eh nicht entgehen.
--> somit ist eine 100% sicher Autarke Versorgung technisch eher schwer zu begründen.

Geld kann man nur einmal ausgeben.
--> Eine energetische Sanierung mit dann kleinerem Speicher ist sicher wirtschaftlicher als der große Speicher, selbst wenn wir über "Kurzzeitsprecher" für vielleicht eine Woche reden.
Was ich gestern und heute über dieses Thema gelesen habe, komme ich zu der Erkenntnis, daß die Langzeitspeicher nicht nur sehr teuer sind, sondern auch noch die Module und der Umbau hinzukommen. Daher trotz Förderung für mich uninteressant.
Bei einer reinen PV-Anlage fällt zwar die Steuer weg, wird aber trotzdem zu teuer und kommt daher für mich nicht in Frage.
Was übrig bleibt ist eine Photothermieanlage mit PVT-Kollektoren und Speicher, wo ein eventueller Energieüberschuß, der ja irgendwo hin muß, im privaten Hausstromnetz unter kommt. Wahrscheinlich wird da noch irgendein zusätzlicher Umwandler erforderlich, aber das wird der Solateur klären.
 

Georg Hendrich

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... wo ein eventueller Energieüberschuß, der ja irgendwo hin muß, ...
Kleinere Akku-Systeme für 1 -3 Tagesbedarfe sollten am Markt verfügbar sein.

Lithium - Eisenphosphat Akkus sind recht langlebig -- Größenordnung 10-tausend Zyklen vielleicht bei sehr guter Qualität auch mehr.

So das man 20 Jahre Lebensdauer realistische annehmen kann.

Konkrete Produkte etc. kenne ich nicht, nicht mehr vor 10 Jahren hatte ich mal Kontakt zu so was mit Akkus von der deutschen RCC-Repenning dem seinerzeit so ziemlich einzigen deutschen Akku-Fertiger (also Zellen).

Die gibts aber heute alle nicht mehr.
 
Heizer21

Heizer21

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Was ich in den einzelnen Themen auch von anderen gelesen habe, komme ich für mich zu dem Ergebnis, daß die Autark

Was ich gestern und heute über dieses Thema gelesen habe, komme ich zu der Erkenntnis, daß die Langzeitspeicher nicht nur sehr teuer sind, sondern auch noch die Module und der Umbau hinzukommen. Daher trotz Förderung für mich uninteressant.
Bei einer reinen PV-Anlage fällt zwar die Steuer weg, wird aber trotzdem zu teuer und kommt daher für mich nicht in Frage.
Was übrig bleibt ist eine Photothermieanlage mit PVT-Kollektoren und Speicher, wo ein eventueller Energieüberschuß, der ja irgendwo hin muß, im privaten Hausstromnetz unter kommt. Wahrscheinlich wird da noch irgendein zusätzlicher Umwandler erforderlich, aber das wird der Solateur klären.
Teuer ist immer was relatives…

Wenn ausschliesslich das liebe Geld im Vordergrund steht, sollte man weiter mit Kohl und Öl heizen…

PV Insellösungen machen vor allem dann Sinn, wenn man damit bestehende Verbraucher abdecken kann, die vor allem am Tag Bedarf haben, oder noch besser, Strom parallel zur Sonneneinstrahlung brauchen.
Der Klassiker sind hier Klimageräte.
Man sollte aber nixht extra ein solxhes Gerät anschaffen, nur weil der eigene Strom vermeintlich nix kostet…
2. Beste Möglichkeit sind eAutos, die am Tag und vor Ort geladen werden können und regelmässig (am Tag) nach geladen werden müssen.

Alle anderen Haushaltsgeräte (Kühlschrank, Spül- und Waschmaschinen) lassen sich zzt nur schwer auf den Solar Ertrag von eigenen PVs aus richten, auch wenn die Industrie schon seit 20J von entsprechenden Lösungen faselt.
 
Heizer21

Heizer21

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ach ja, in der schweiz gibt es in diversen abgelegenen Seitentäler ganz jährig genutzte Alphütten und Meiensässe, mit komplett autarker Stromversorgung inkl, Akkus.
Ich hatte mal vor 5-6J die Gelegenheit so ein recht luxuriöses EHF in den Bergen zu besuchen.
Der Strom wurde im Keller in dezidierten Bleiakkus gelagert.
Geheizt wurde mit Holz.
Kochen mit Gas.
Kühlen, Licht und TV über Akku.
 

HaGe

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Teuer ist immer was relatives…

Wenn ausschliesslich das liebe Geld im Vordergrund steht, sollte man weiter mit Kohl und Öl heizen…

PV Insellösungen machen vor allem dann Sinn, wenn man damit bestehende Verbraucher abdecken kann, die vor allem am Tag Bedarf haben, oder noch besser, Strom parallel zur Sonneneinstrahlung brauchen.
Der Klassiker sind hier Klimageräte.
Man sollte aber nixht extra ein solxhes Gerät anschaffen, nur weil der eigene Strom vermeintlich nix kostet…
2. Beste Möglichkeit sind eAutos, die am Tag und vor Ort geladen werden können und regelmässig (am Tag) nach geladen werden müssen.

Alle anderen Haushaltsgeräte (Kühlschrank, Spül- und Waschmaschinen) lassen sich zzt nur schwer auf den Solar Ertrag von eigenen PVs aus richten, auch wenn die Industrie schon seit 20J von entsprechenden Lösungen faselt.
[/QUOTE
Das Geld und das teuere spielte hier nur eine Rolle, weil man der Meinung war, daß das System mit Langzeitspeicher erstens kein Komplettsystem ist und noch in den Kinderschuhen steckt und zuviel Ungewissheit in sich birgt und PV die schlechtere Lösung wäre.
 
Hinnerk

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Wenn ausschliesslich das liebe Geld im Vordergrund steht, sollte man weiter mit Kohl und Öl heizen…
So ist es. Aber es gibt immer mehr Menschen die sich nicht fragen, ob sich eine PV-Anlage, Batteriespeicher und Wärmepumpe für sie lohnen. Sie machens aber weil sie etwas für die Umwelt tun möchten und sie es sich leisten können. Ich kenne allein in unserer Gemeinde drei Nullenergiehäuser, deren Bewohner völlig unabhängig vom örtlichen Gas-und Stromversorger leben. Mit Sicherheit gibt es aber auch bei uns noch mehr solcher Häuser. millionär muss man nicht grundsätzlich sein. Von dem einen Hausbesitzer weiß ich, dass er Lehrer und sie Erzieherin ist. Erbmasse: Ein veräußertes älteres EFH aus den 50er Jahren.
Grundsätzlich geht das also.
 
tricotrac

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Aber es gibt immer mehr Menschen die sich nicht fragen, ob sich eine PV-Anlage, Batteriespeicher und Wärmepumpe für sie lohnen. Sie machens aber weil sie etwas für die Umwelt tun möchten und sie es sich leisten können.
Jedem halbwegs gescheiten Menschen kommt so etwas gar nicht erst in den Sinn. Das sind Egomanen, deren Schulden auf die nächste Generation vererbt werden. Die beiden haben etwas für sich selbst getan, aber gewiss nicht für Kinder und Anverwandte.
 
Hinnerk

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Wie begründest du das? Immerhin werden die Häuser bzw. Haushalte ohne Fremdenergie unterhalten. davon profitieren natürlich auch die Kinder.
Zugegeben, ich könnte mir mir so ein Haus nur leisten, wenn wir unser Haus in Finnland und unser zweites, vermietetes Haus als auch unser derzeit bewohntes verkaufen. Aber als Rentner der lieber seine Beine im Strandkorb von Amrum oder sonstwo hochlegt will ich mir das nicht mehr antun. :)
Ich überlege mir aber tatsächlich , ob ich nicht doch noch in eine Wärmepumpe investiere weil eine energetische Sanierung unseres Hauses nicht erforderlich ist.
 
Dr Schorni

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Ich überlege mir aber tatsächlich , ob ich nicht doch noch in eine Wärmepumpe investiere weil eine energetische Sanierung unseres Hauses nicht erforderlich ist.
Ja, aber WAS gibts da noch zu überlegen, DAS Haus ist doch überdurch-schnittlich und absolut völlig total ganz vollumfänglich WP-geeignet:thumbup:
 
Hinnerk

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Nun ja, meine Frau und ich sind uns nicht sicher, wie lange wir unser Haus und den großen Garten körperlich noch unterhalten können (und wollen). Wahrscheinlich würden von allen zukünftigen Investitionen die wir in das Haus stecken nur die Nachfolger profitierten. Und bei einem Verkauf des Hauses wird eine vorhandeme Wärmepumpe den Kauferlös wohl nicht unbedingt merklich erhöhen.
Zudem würde ich noch gern eine weitere Wärmepumpengeneration abwarten wollen.
Und unsere Therme ist erst 2 1/2 Jahre alt.

Ganz so grün bin ich jetzt zugegeben auch nicht...
 

Nano

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Lithium - Eisenphosphat Akkus sind recht langlebig -- Größenordnung 10-tausend Zyklen vielleicht bei sehr guter Qualität auch mehr.

So das man 20 Jahre Lebensdauer realistische annehmen kann.

Konkrete Produkte etc. kenne ich nicht,
Heute werden LFP Batterien von BYD überwiegend eingesetzt, die kommen zwar aus China, ist bei fast allen PV Anlagen aber auch so. Die Preise sind derzeit allerdings noch sehr hoch. Beispielrechnung: Für einen 50 kWh Speicher bekomme ich aktuell ein eAuto mit 60kWh LFP Speicher. Wenn dieses jetzt noch bidirektional das Haus versorgen könnte, wärs perfekt.....das wird allerdings noch dauern, da stehen die EVU fest auf der Bremse.
 
cephalopod

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Jede Menge gibt es nicht. Ich konnte bei Tesla Powerwall nur Kurzzeitspeicher fest stellen. Welcher Speicher von Tesla soll das den sein?
Was ist denn der Unterschied von Langzeit und Kurzzeitig?
Doch nur der Zeitpunkt zu dem du etwas entnehmen willst, oder?
 

Markustoe

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Lass mal die Teslas einfach 6 Monate stehen ohne irgend etwas zu machen. Du wirst dich wundern wieviel Energie einfach weg ist...
 
Austro-Diesel

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Ist auch bei meinem BYD HVS 10.2 so: Auch ohne Energie-Entnahme jeden Tag ein paar Prozent weg. Schaltet man das Ding aber ganz aus schrumpft der Ladezustand nicht weiter.
 
cephalopod

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