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Re: EU-Stromnetz am kupfernen Faden /Nachbarlender schotten sich zu Dab

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Rolf Bombach wrote:
> 
> Carla Schneider schrieb:
> >
> > Die Elektrolyse von fluessigem Wasser in gasfoermiges
> > H2 und O2 verbraucht nicht nur elektrische Energie sondern auch Waerme,
> > so wie das Gegenteil in der Brennstoffzelle nicht nur elektrische Energie
> > sondern auch Waerme erzeugt:
> >
> > http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/electrol.html
> > Die 100% hier scheinen mir nur zu bedeuten dass die Elektrolyse keine Waerme erzeugt,
> > und die Verluste durch den Waermeverbrauch ausgeglichen werden.
> 
> Nunja, 2 H2O  --->  2 H2 + O2
> 
> Die Anzahl der Teilchen erhöht sich um 50%. Damit hat man einen
> signifikanten Entropieterm. Er erlaubt es, Wärme in gerichtete
> Energie (teilweise) umzusetzen und b) die Reaktion wird kinetisch
> und thermodynamisch bezüglich des Gleichgewichts begünstigt.
> 
> Dornier usw. haben daher in den 80ern das Projekt Hot Elly angestossen:
> 
> https://www.dlr.de/tt/Portaldata/41/Resources/dokumente/ess_2013/ESS2013_DLR_HT-Elektrolyse_Friedrich_DLR.pdf
> 
> So wirklich neu ist das alles nicht.

Wahrscheinlich hat man das noch angefangen mit dem Hochtemperaturreaktor im Kopf,
der dafuer als Waermequelle getaugt haette. 
Ansonsten gingen hoechstens noch Sonnenkraftwerke mit gesteuerten Spiegeln, aber
die sind normal etwas ueber 500°C und nie  850°C .


> Ausserdem hat die technische Elektrolyse durchaus Verluste von >10%, sodass
> ich mir keine Gedanken über den Wärmebedarf machen würde. Eher um die
> Kühlung (wenn ich so auf den Container mit den Elektrolyseuren sehe...).

---------
- Abnahme der elektrischen Energie (deltaG) mit zunehmender Temperatur
- Verbesserte Reaktionskinetik
- Wärme aus Hochtemperaturquelle oder durch interne Verluste
- Adiabatischer Betrieb ist möglich
- Wärmenutzung
- Reduzierte Betriebskosten
- Typische Betriebstemperaturen um die 850 oC
--------
Die schafften offenbar das gleiche wie die
hier:
https://newatlas.com/energy/hysata-efficient-hydrogen-electrolysis/

Nur mit dem Unterschied, dass sie Hochtemperaturzellen haben, die relativ
schnell schlechter werden, weil sie die hohe Temperatur nicht dauerhaft vertragen.
Das ist wohl auch der Grund warum daraus nichts geworden ist.
Ansonsten waere eine Hochtemperaturzelle  fuer Ueberschussstrom schwierig,
sie muesste perfekte Waermeisolation haben damit sie auch heiss bleibt wenn
kein Ueberschusstrom anfaellt, bei 850°C ...

> 
> > Der Witz bei den Staumauern im Gebirge ist dass man die Topographie so ausnutzt
> > dass man fuer moeglichst viel gespeichertes Wasser eine moeglichst kurze
> > und niedrige Staumauer braucht.
> > Im Meer koennte man das auch begrenzt machen, wenn man z.B. einen tiefen Fjord haette,
> > das haben wir in Deutschland aber nicht, man braucht also eine kreisfoermige Staumauer.
> > Das andere was man im Meer nicht hat ist der grosse Hoehenunterschied.
> > Wenn das das Meer 50m tief ist und man baut so eine Ringmauer, dann ist der Wasserdruck
> > zwischen 0 und 5bar je nach Fuellstand. waere der 50m Staudamm im Gebirge
> > mit 1000m Hoehenunterschied, dann liegt er zwischen 100 und 105 bar.
> >
> > Ein Kubikmeter Volumen in einem Ringdamm im Meer bei 50m Wassertiefe,
> > entspricht 0.5*50*10 = 250kJ Energie.
> > Pro Quadratmeter sind das 12500kJ =3.4kWh, pro Quadratkilometer
> > 3.4GWh. 1TWh waeren 288 Quadratkilometer, ein Kreis mit 42.5km Umfang
> > Das macht dann 23MW/Meter. Gar nichtmal so schlecht...
> > Aber je kleiner das Ding ist um so weniger MW/Meter, d.h.
> > man muesste gleich eine so grosse Anlage bauen..
> 
> Die Unterschiede Gebirge versus Plattland haben weitere Implikationen:
> 
> Im Gebirge hat man zwischen voll und leer kaum einen Druckunterschied.
> Die Situation ist dort ähnlich wie beim Benzintank: Der letzte Tropfen
> fährt gleich gut wie der erste. Oder wie beim Akku mit der flachen
> Ladekurve.
> Da viel Druck und eher wenig Wasser zur Verfügung steht, wird man
> eine Pelton-Turbine wählen.
> 
> Im Flachland hat man die berüchtigte Variation "von Null bis ..." was
> in der Praxis eine Implosion des Wirkungsgrads bei Null zur Folge hat.
> Das ist eher wie kinetische Energie (Schwungrad) oder Kondensator.

Man darf eben nicht auf Null gehen und dafuer etwas weniger Speicherplatz haben.
Viel verliert man da nicht weil die Letzten Meter nur relativ wenig 
Energie enthalten. Wenn man z.B. einen solchen Speicher hat der 50m tief ist
und der 2500 Einheiten Energie enthaelt, dann enthalten die obersten 10m nur 
100 Einheiten, wenn man auf die verzichtet und den Speicher nur bis 10m unter dem Rand
vollaufen laesst, speichert man dort immer noch 2400 Einheiten, verliert also gerade mal
4%.


> Was nimmt man dort für Maschinen? Reicht z.B. eine Francis-Turbine?

Die wird man nicht verwenden weil sie fuer ein Gefaelle von 100 bis 300m 
optimal ist und nicht zwischen 10 und 50m.


> Oder braucht man bei kleinen Druckunterschied noch einen Satz Kaplan-
> Turbinen, die konstruktiv besser mit kleinen und schwankenden Drucken
> auskommen? 

Die sind fuer Gefaelle von 10 bis 70m, man koennte die hier also gut
verwenden.

> Oder gar viele davon, um ähnliche Leistungen wie am
> Anfang halten zu können?
> Gleiches Problem auf der Pumpenseite.
> Jedenfalls wird man nicht auf Niveau-Ausgleich (Ein Wort mit zwei
> mal Au) runter arbeiten.

So ist es. Wobei ich stark bezweifle dass solche Meeresspeicher mit Ringdamm
in Deutschland jemals gebaut werden werden.

> 
> > Was schadet sind der Aufwand, bzw.die Kosten, die koennte man naemlich anders
> > sinnvoller verwenden, mehr Solarzellen und Wasserstoff erzeugen ist  vielleicht
> > billiger als ein Speicher.
> 
> Da erst wenige Prozent des von der Industrie verbrauchten Wasserstoffs
> "grün" hergestellt wird, kann man da noch kräftig ausbauen, ohne
> dass da grosse Speicher usw. nötig werden. Damit wird buchhalterisch
> Methan erzeugt.
So war es ja geplant, dass man zunaechst mal Erdgas verwendet bis ueberhaupt
nennenswert Wasserstoff aus der Ueberschussproduktion von PV und Wind anfaellt.

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Re: EU-Stromnetz am kupfernen Faden /Nachbarlender schotten sich zu D ab Rolf Bombach <rolfnospambombach@invalid.invalid> - 2023-03-13 18:26 +0100
  Re: EU-Stromnetz am kupfernen Faden /Nachbarlender schotten sich zu Dab Carla Schneider <carla_sch@yahoo.com> - 2023-03-15 08:07 +0100

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