Speicherung von elektrischem Strom – Voraussetzung jeder Energiewende
Rhombos-Verlag
978-3-944101-97-2 (ISBN)
Speicherung von elektrischem Strom – Voraussetzung jeder Energiewende.
DIN A 5, Hardcover, 182 Seiten, zahlr., z.T. farbige Abb. und Tab., Preis: 19,80 Euro.
ISBN: 978-3-944101-97-2, Rhombos-Verlag, Berlin 2015
Zum Buch
Die deutsche Energiewende wurde vornehmlich mit dem Schutz der Umwelt und der Endlichkeit der fossilen Ressourcen begründet. Beschleunigend wirkte der Kernkraftunfall im japanischen Fukushima, der am 11. März 2011 durch einen Tsunami ausgelöst wurde. Tatsächlich sind die fossilen Vorräte endlich; sie reichen von zwei bis drei Generationen (Öl, Erdgas) bis zu mehreren 100, teilweise 1000 Jahren (Kohle, Uran) und mehr (Uran/Brüter).
Daher ist es legitim, dass die deutsche Regierung erneuerbare Energien untersucht und fördert. Dazu gehört die volatile Wind- und Solarkraft, die allerdings – naturbedingt – nicht immer verfügbar ist und deren Strom daher in bedarfsgerechten Strom umgewandelt werden muss.
Dafür sind Stromspeicher erforderlich, und zwar mit dem 800-fachen der jetzigen deutschen Pumpspeicherkapazität. Erst, wenn sie vorhanden sind und die „Erneuerbaren“ den Strombedarf ohne fossile Stützungskraftwerke decken, tritt die geplante Kohlendioxid-Senkung ein. Dreh- und Angelpunkt der Energiewende sind also die Speicher und nicht der vorauseilende Bau von immer mehr Wind- und Solaranlagen.
Diese Schrift befasst sich mit den technischen und ökonomischen Auswirkungen der Speicherproblematik und wendet sich an die deutsche Energiewirtschaft, die Verantwortlichen für Energie und Umwelt in Politik und Verbänden, an Studenten technischer und wirtschaftlicher Fächer sowie an den interessierten Verbraucher, der sich nach so langer und teurer Förderung der „Erneuerbaren“ inzwischen fragt, warum die Energiewende nicht vorankommt, der Strompreis immer weiter steigt und das zugesicherte Klimaziel, u.a. die Kohlendioxid-Minderung – trotz rasanten Ausbaus der Wind- und Solarenergie – nicht erreicht wird.
Der Autor Dr.-Ing. Manfred Mach hat 40 Jahre Erfahrung im deutschen Maschinen- und Anlagenbau, davon 25 Jahre auf Geschäftsführungs- und Aufsichtsratsebene. Dazu gehören die M.A.N. (Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG), die AEG (Allgemeine ElektrizitätsgesellschaftAG) und die Lurgi Energie-und Umwelttechnik, ein Unternehmen der MG Technologies AG (früher Metallgesellschaft AG). Nach seiner Pensionierung lehrt er seit 2001 an der TU Berlin das Fach Projektmanagement im Maschinen- und Anlagenbau" und ist Mitglied in verschiedenen wissenschaftlichen Beiräten. Darüber hinaus publiziert er auf dem Gebiet der Energie im Rahmen der Arbeitsgruppe Mensch-Umwelt-Technik am Institut für Energietechnik und am Lehrstuhl für Technologie-und Innovationsmanagement der TU Berlin sowie im Themennetzwerk Energie und Ressourcen der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften (acatech).
Vorwort 11
Teil I: Rund um die Energiewende
Anlaß – Begründung – Widersprüche 14
1. Umweltaspekte der deutschen Energiewende 14
2. Schonung und Substitution fossiler Ressourcen 17
3. Verminderung des Ausstoßes von Kohlendioxid 21
4. Neue Stromleitungen und Stromspeicher 31
5. Treibhauseffekt als Begründung der Energiewende 34
6. Vorbereitung auf ein neues Energiezeitalter 40
7. Das Moratorium und die Kommissionen 46
8. Erneuerbare Stromerzeugung – Winter/Sommer 50
9. Windstromerzeugung, Arbeit vs. Leistung, Hochrechnung 52
10. Wind- und Solarenergie, Deutschland, Zeitnutzungsgrad 59
11. Redundante Kraftwerksparks in Deutschland 64
Teil II: Rund um die Stromspeicher
Größe – Technik – Machbarkeit 69
12. Lastausgleich und Frequenzregelung 69
13. Die Größe der Stromspeicher 75
14. Techniken der Energiespeicherung (Übersicht) 80
15. Mechanische Speicher 81
15.1 Pumpspeicherkraftwerke 81
15.2 Druckluftspeicher 86
15.3 Schwungradspeicher 89
16. Chemische Speicher 91
16.1 Batteriespeicher/Akkus 91
16.11 Blei-Säure-Akkumulatoren 91
16.12 Lithium-Ionen-Akkumulatoren 92
16.13 Natrium-Schwefel-Akkumulatoren 92
16.14 Redox-Flow-Akkumulatoren 93
16.15 Batterien als Speicher für Elektromobilität 95
16.2 Wasserstoffspeicherung 96
16.21 Druckspeicherung 97
16.22 Flüssigspeicherung 97
16.23 Chemische (Metalhüllen/Hybrid)-Speicherung 97
16.24 Erdgasnetzspeicherung 98
16.25 Wasserstoff-Rückverstromung 98
16.3 Methanspeicher und Methanisierung (Power-to-Gas) 99
16.31 Geringer Wirkungsgrad 102
16.32 Ungesicherte CO2 -Versorgung 105
16.33 Keine langfristige Rückverstromungsmöglichkeit 107
17. Elektrische Speicher 108
17.1 Kondensatoren 108
17.2 Supraleitende magnetische Energiespulen (SMES) 111
18. Thermische Speicher 113
18.1 Industrie-Verbundspeicher 113
18.2 Thermoöl-, Salz- und Zeralithspeicher 115
18.3 Elektro-(Nacht-) Speicherheizung 116
18.4 Flüssigluft-Energiespiecher (LAES) 117
18.5 Flüssigeis-Energiespeicher (Vacuum Ice Slurry) 119
19. Virtuelle Speicher 121
19.1 Virtuelle Kälte-und Wärmespeicher 123
19.2 Virtuelle Stromspeicher 125
19.3 Demand Side Management (DSM) 127
Teil III: Rund um die Wirtschaftlichkeit
Kosten – Risiko – Wettbewerbsfähigkeit 130
20. Wirkungsgrad und Einsatzbereich der Speicher 130
20.1 Höchste Wirkungsgrade 131
20.2 Hohe Wirkungsgrade 131
20.3 Gute Wirkungsgrade 131
20.4 Schlechte Wirkungsgrade 132
21. Leistungsvergleich der Speicher 134
22. Investitionsaufwand 135
22.1 Aufwand in € je kW installierter Leistung 135
22.2 Aufwand in € je kWh entspeicherter Energie 137
23. Arbeits- (Speicher-) Kosten 139
24. Strombezugspreis nach Speicherung 141
24.1 Pumpspeicherstrompreis 142
24.2 Druckluftspeicherstrompreis 143
24.3 Wasserstoffspeicherstrompreis 143
24.4 Methanisierungs- (Power-to-Gas)speicherstrompreis 144
25. Risikobetrachtung der drei Speicherarten 146
25.1 Risiko bei Pumpspeicherkraftwerken 147
25.2 Risiko bei Druckluftpeicherkraftwerken 150
25.3 Risiko bei Power-to-Gas-to-Electricity-Speicherung 151
26. Energiewende ohne Stromspeicher ? 154
27. Empfehlungen zur deutschen Energiewende 155
27.1 Empfehlung zu den Kosten 155
27.2 Empfehlung zu den Terminen 160
27.3 Empfehlung zur Technik 162
27.4 Schlußbemerkung 170
28. Historische Stimmen zu Problemen mit Großvorhaben 171
29. Verzeichnis der Abbildungen 174
30. Literaturverzeichnis 177
Autor und Veröffentlichungen 181
| Erscheint lt. Verlag | 14.5.2015 |
|---|---|
| Verlagsort | Berlin |
| Sprache | deutsch |
| Maße | 148 x 210 mm |
| Gewicht | 400 g |
| Einbandart | kartoniert |
| Themenwelt | Technik ► Elektrotechnik / Energietechnik |
| Schlagworte | Biomasse • Elektrische Energie • Energiewende • Energiewende, elektrische Energie, erneuerbare Energiequellen, Wind, Sonne, Biomasse und Wasserkraft, Speicherkapazität, Stromnetze • Energiewirtschaft • Erneuerbare Energiequellen • Solarenergie • Speicherkapazität • Stromnetze • Wasserkraft • Windenergie |
| ISBN-10 | 3-944101-97-9 / 3944101979 |
| ISBN-13 | 978-3-944101-97-2 / 9783944101972 |
| Zustand | Neuware |
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