Windkraft zur Energieerzeugung

[RTW112]

Windkraft kann den Welt-Energiebedarf mehrfach decken

Der Wind liefert genügen Energie, um den mehrfachen Bedarf unserer gesamten Zivilisation abzudecken. Selbst wenn man Windräder nur an Land und in küstennahen Meeresgebieten aufstellen würde, könnten diese weltweit 80 Terawatt Strom produzieren, bevor sie sich gegenseitig in die Quere kommen. Das haben US-amerikanische Forscher mit Hilfe eines neuen Modells errechnet. Dies sei sieben Mal mehr als der gesamte Energieverbrauch der Menschheit im Jahr 2030. Bereits vier Millionen Windräder der fünf Megawatt-Klasse würden ausreichen, um 7,5 Terawatt und damit weit mehr als die Hälfte des zukünftigen jährlichen Bedarfs abzudecken, berichten die Wissenschaftler im Fachmagazin "Proceedings of the National Academy of Sciences". Ihre Simulationen entkräften zudem Befürchtungen, nach denen zu viele Windanlagen das Klima aufheizen könnten.

Quelle

[Bynaus]

Ich hab mir das Paper angesehen. Zunächst einmal ist zu sagen, dass es den Autoren hier nicht wirklich um die Berechnung der weltweiten Kapazität geht - es geht ihnen um die Frage, ob sich beim Aufstellen von Windturbinen irgendwann ein grossräumiger "Sättiungseffekt" ergibt, und ob, wie in früheren Papers befürchtet, die Installation von gewaltigen Windenergieanlagen das Klima beeinflussen könnte. Das Ergebnis ist, dass dieser Sättiungs-Schwellwert erst bei 80 TW (Nennleistung! siehe unten) liegt, weit über dem gegenwärtigen Energieverbrauch der Menschheit. Die Auswirkungen aufs Klima sind minimal. Sie sagen auch ausdrücklich, dass sie auf keinerlei andere Faktoren wie Kosten, Umweltverträglichkeit, Bevölkerung etc. Rücksicht nehmen.

Natürlich wurde deshalb auch einmal mehr ohne Kapazitätsfaktor gerechnet, das heisst, eine 5 MW-Turbine produziert immer 5 MW, ohne Flauten, Unterbrüche und Abschaltungen. Das ist, wie wir aus der Praxis wissen, unrealistisch. Der Kapazitätsfaktor bei Wind liegt bei etwa 0.2, dh, im Langzeitschnitt produziert eine Windturbine nur etwa einen Fünftel ihrer Nennleistung (dann sind wir statt bei 80 TW schon bei 16 TW, etwa dem tatsächlichen heutigen Energieverbrauch der Menschheit - das ist durchaus im Einklang mit früheren Abschätzungen). Und natürlich muss man den Windstrom sehr aggressiv Zwischenspeichern können, was zu Umwandlungsverlusten führt und die tatsächliche Leistung, die am Ende bei den Verbrauchern ankommt, nochmals mehr oder weniger stark (je nach Speichertechnik) reduziert. Der weltweite Energieverbrauch wird zudem künftig steigen - oder sollen ausser der westlichen Welt und einigen Teilen Ostasiens wirklich alle anderen Menschen weiterhin in Energiearmut darben? Ich würde schätzen, mindestens mit einem Faktor 1.5 müssen wir rechnen, vermutlich - mit der weiteren Entwicklung der Technik und der menschlichen Bedürfnisse nach Energie - mit deutlich mehr.

Das Fazit, dass man aus dieser Arbeit ziehen kann: Wenn wir unseren heutigen Energieverbrauch vollständig aus Windrädern beziehen wollen, dann kann man die zu erwartende Produktion aus Windenergie linear mit der installierten Leistung skalieren (etwa bis zum fünffachen Weltenergieverbrauch, sofern man nur die Nennleistung berücksichtigt) und die Installation hat kaum Folgen fürs Klima. Ob wir das, angesichts der zu erwartenden Folgen für Menschen, Umwelt und Staatskassen denn auch wirklich wollen (oder u.U. sogar: können), ist eine ganz andere Frage.

[Liopleurodon]

Wie willst du "Strom" speichern? Die elektrische Energie muss in eine andere Energieform überführt werden. Man kann aus Wasser Wasserstoff erzeugen und die Energie chemisch speichern. Was gibt es noch? Riesige Akkus aufladen? Felsblöcke anheben und die Energie mechanisch speichern? Federn aufziehen? Ich gespannt auf alternative Vorschläge.

Eine gängige Form ist die Speicherung der Energie in Talsperren. Bei einem Überschuss an Strom wird Wasser aufwärts in die Talsperre gepumpt und bei Bedarf wird es abwärts durch die Turbinen der Talsperre abgelassen, wodurch wieder Strom erzeugt wird. Verluste sind natürlich immer dabei, aber diese Methode ist immerhin besser als gar keine Speicherung.


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EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :
Liopleurodon schrieb nach 1 Minute und 42 Sekunden:

Wichtig ist erste mal weniger und überlegt Strom verbrauchen und Netz ausbauen damit der Strom quer durch so ein kleines Land wie Deutschland fließen kann ungehindert.

Mit Raumtemperatursupraleitern.


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EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :
Liopleurodon schrieb nach 3 Minuten und 55 Sekunden:

ich werfe nur mal ein, daß Windkrafträder in Deutschland maßgeblich am Rückgang der Seeadlerpopulation ( europ. Seeadler, deutscher Wappenvogel) beteiligt sind.
Nicht nur diese, sondern auch Uhus, Schwarzstorche und lauter andere große Vögel sterben zu tausenden in diesen Anlagen.
Als Tritin, damals in seiner Funktion als Umweltminister darauf angesprochen wurde, sagte er: "ach es betrifft doch nur die Großen"
Gut, also ist es bald so, daß wenigstens noch die Norweger unseren Wappenvogel als heimisch bezeichnen dürfen.

Sehen wir es positiv: Wohnt man in der Nähe einer Anlage, findet man Brathähndl frei Haus.

Kann man Trittins Äußerung irgendwo nachlesen?

[irony]

Wirklich interessant wird Windkraftenergie, wenn der Aufbau der Windkraftanlagen mit geringen Material- und Wartungskosten verbunden ist. Auf klassische Windmühlen aus Holz wie es sie vor Jahrhunderten in Holland gab kann man heute wahrscheinlich nicht mehr zurückgreifen. Da muss es Besseres geben, und dass Stahl die optimale Lösung ist, bezweifele ich auch.

[Enas Yorl]

Wirklich interessant wird Windkraftenergie, wenn der Aufbau der Windkraftanlagen mit geringen Material- und Wartungskosten verbunden ist. Auf klassische Windmühlen aus Holz wie es sie vor Jahrhunderten in Holland gab kann man heute wahrscheinlich nicht mehr zurückgreifen. Da muss es Besseres geben, und dass Stahl die optimale Lösung ist, bezweifele ich auch.

Was hast du gegen Stahl, der lässt sich auch leicht wieder recyceln. Die Rotorblätter werden heutzutage aus komplexen faserverstärkten (Glas-, Carbon-, und Aramidfasern) Kunststoffen hergestellt. Recyclingtechnologien für solche komplexen Verbundwerkstoffe, stecken heutzutage noch in den Kinderschuhen.

[irony]

Was hast du gegen Stahl, der lässt sich auch leicht wieder recyceln.

Braucht man nicht viel Energie zur Herstellung von Stahl?
Wenn Holz möglich wäre, wäre das doch viel günstiger.

[picard2893]

Braucht man nicht viel Energie zur Herstellung von Stahl?
Wenn Holz möglich wäre, wäre das doch viel günstiger.

Ja, man braucht sauviel Energie für die Stahlherstellung. Und ebenso viel für die Verbundstoffproduktion. Doch ein aus Holz oder Stahl kontruiertes Rotorblatt ist viel zu schwer. Die Blätter sind zig Meter lang und müssen auch erst einmal von Schwertransportern an den Einsatzort gebracht werden. Ich hab sowas mal gesehen. Man glaubt gar nicht wie lang die sind und wieviel Arbeit dahintersteckt um ein einzelnes Blatt zu transportieren. Und ich hab noch gar nicht von der Montage geredet. Diesen finanziellen Aufwand muss das Windrad dann auch erst einmal wieder reinholen... Ich denke mal langfristig sind sie ein guter Zusatz, aber einfach nicht leistungsfähig genug um tatsächlich ein Atomkraftwerk zu ersetzen. Da müsste man schon den ganzen Planeten vollfplastern mit den Dingern...

Auf dem Land und am Meer (Offshore) sind sie wirklich effektiv und stören nicht sonderlich, und für die kleinen Dörfer als Stromlieferanten absolut ausreichend. Doch das wars dann auch schon.

[RTW112]

100.000 MW Windstromleistung im europäischen Stromnetz

Auf den Monat genau, vor 30 Jahren, wurde in Stockholm der Europäische Windenergie Verband gegründet. Was als kleine Organisation mit einer Hand voll windinteressierten Menschen begann, hat sich in den vergangenen 30 Jahren zum weltweit bedeutendsten Netzwerk im Windenergiebereich entwickelt. Anfang der 80-er Jahre hatte das grösste Windkraftwerk eine Leistung von 55kW. Mit 3000 Windkraftanlagen erzeugte Dänemark Mitte der 80-er Jahre 2% seines Stromverbrauches mit Windenergie. Heute stehen in Dänemark 5000 Anlagen. Diese produzieren bereits knapp 30% des dänischen Stromverbrauchs. Dies ist nur durch die rasante technologische Entwicklung der Windenergie möglich. Mittlerweile ist die Leistung des weltweit grössten Windrades bei 7.500kW angelangt und es ist noch kein Ende der Entwicklung in Sicht.

Die ersten 1.000 MW Windkraftleistung wurde 1993 in Europa erreicht. Knapp 20 Jahre später hat sich die Leistung dieses Kontinents verhundertfacht. 100 Millionen kW Windkraftleistung produziert Strom für mehr als 57 Millionen Haushalte und spart dabei 219,5 Millionen Tonnen (t) Kohlendioxid (CO2) ein. “72 Millionen t Kohle müssten verbrannt werden um diese europäische Windstromproduktion zu erreichen”, erklärt Christian Kjaer, CEO der EWEA.

100 Millionen kW Windstromleistung erzeugt genauso viel Strom wie 62 Kohlekraftwerke, oder 52 Gaskraftwerke, oder 39 Atomkraftwerke.

Quelle

[Prix]

Eine gängige Form ist die Speicherung der Energie in Talsperren. Bei einem Überschuss an Strom wird Wasser aufwärts in die Talsperre gepumpt und bei Bedarf wird es abwärts durch die Turbinen der Talsperre abgelassen, wodurch wieder Strom erzeugt wird. Verluste sind natürlich immer dabei, aber diese Methode ist immerhin besser als gar keine Speicherung.

Hier meinst du ganz sicher s.g. Pumpspeicherwerke.
Talsperren sicher nicht.
Nur Eines haben sie gemein, sie verwenden Wasser.

mfg

Prix

[Leandertaler]

Das schließt sich nicht aus. Wenn die Geographie passt, kann man auch eine Talsperre als Pumpspeicherkraftwerk verwenden.

[Prix]

Das schließt sich nicht aus. Wenn die Geographie passt, kann man auch eine Talsperre als Pumpspeicherkraftwerk verwenden.

Mir fällt da Keine ein!
Kannst du eine Talsperre benennen? Ein Beispiel wäre hilfreich.

mfg

Prix

[picard2893]

Mir fällt da Keine ein!
Kannst du eine Talsperre benennen? Ein Beispiel wäre hilfreich.

mfg

Prix

Siehe hier:

Ausbau der Schmalwasser-Talsperre zum Pumpspeicherkraftwerk: Regioweb - Das regionale Wirtschaftsportal für Thüringen

[Prix]

Titelzele:

Ausbau der Schmalwasser-Talsperre zum Pumpspeicherkraftwerk
damit ist nicht gesagt, das eine Talsperre zum "Zurückpumpen" verwendet werden kann.
Behauptet wurde: siehe Ausgangspost!
eine Talsperre wird durch Zurückpumpen als "Energiespeicher" verwendet.
Hier findet ein kompletter Umbau statt.


mfg

Prix

[blueeyeboy]

Na klar und Strom kommt es der Steckdose oder was? Wenn die keine Windkraftanlagen bauen würde müsste man dort halt ein Gas, Kohle oder Atomkraftwerk hinbauen. Dagegen gibt es ja dann natürlich auch beschwerend. Und durch die Abwärmetürme wird der Himmel mit Wasserdampf voll genebelt. Und Landschaftlich sieht so ein Kraftwerk bestimmt schlimmer aus als ein Windkraftwerk. Wenn man Strom haben will muss irgendwo auch etwas stehen was das erzeugt.

Da Stimme ich zu 100% zu.

Bei mir wird demnächst eine Solaranlage gebaut, höhe ein paar meter, also das einzige was man sehen wird ist statt gras, Solarpanels.
Und trotzdem wird eine Bürgerbewegung gegründet.

Meiner Meinung nach sollte man solchen andauernd schimpfenden Mitbürgern die Stromversorgung einstellen.
Wir haben in unserem Landkreis (Bamberg) Dutzende Solarparks klin bis groß, Dutzende Windkraftanlagen, und einige Biogaskraftwerke.
Das einzige was fehlt sind noch Wasserkraftanlagen, allerdings sind die Steighöhen nicht ausreichend und der Rhein Main Donau Kanal ist nicht dafür geeignet da es ein fast stehendes künstliches gewässer ist.

Von dem aussichtspunkt wo du astrononmie betriebst, wieviel grad des himmels bzw über dem horinzont sind dann durch die windkraft anlagen blockiert? Die meisten objekte die man sich anschaut, mal abgesehen von venus und merkur liegen mitunter im zenith.
Ich bin mir sicher daß es auch einen noch besseren standort für die beobachtung gibt, bei mir zb gibt es einen schönen hügel, aber in der nähe der stadt ist nicht viel zu sehen, das merkt man besonders bei bewölkung, man muß nicht mal wissen wo Bamberg liegt, die stadt leuchtet so stark daß man den widerschein an den wolken sieht und die umrisse erkennen kann.
Mindestabstand zu einer Stadt sollte 10 bis 20 km betragen, dann ist die lichtverschmutzung so gering daß man auch die milchstraße erkennen kann.
Mir persönlich ist es lieber wenn man BHKWs Windkraft, Solarkraft, Wasserkraft, Biogas, usw auf das ganze land verteilt, gut für den größten teil der bevölkerung ist es angenehmer wenn ein Atomkraftwerk irgendwo weit weg steht, aber nur weil man es nicht sieht zu glauben daß es nicht da ist, ist nunmal nicht die realität sondern nur kleingeistiges denken und erinnert mich immer an den so berühmten tellerrand.

Man müßte mal ne umfrage machen:
auswahl möglichkeit zwischen allen existierenden Kraftwerkstypen, mit dem hinweis, welches man lieber in der nachbarschaft hat, dann schauts anders aus.
Es ist nur der leistungsfähigkeit von Atomkraftwerken zu verdanken, daß nicht lauter kleine gebaut wurden.


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EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :
blueeyeboy schrieb nach 28 Minuten und 35 Sekunden:

Man muss den Stromverbrauch einfach besser an die Produktion anpassen.

ZB nachts mit Windenergie Elektroautos aufladen. Biogaskraftwerke für Bedarfsspitzen zuschalten anstatt sie run dum die Uhr laufen zu lassen. Elektrogeräte wie Spülmaschinen, Waschmaschinen die sich automatisch um ein Uhr morgens einschalten, wenn am wenigsten Strom nachgefragt wird anstatt tagsüber zu laufen.
Vieleicht kühlschränke die nachts laufen und die Kälte für den Tag speichern können.

Es gibt aber auch andere Konzepte. Man kann nicht erwarten daß die Menschen sich an die technik anpassen wenn sie diese ablehnen.
Der Kunde will seinen Strom, und zwar dann wenn er ihn braucht.

Speicher möglichkeiten gibt es viele, es ist nicht die möglichkeit die fehlt, sondern nur der wille dieses durchzusetzen.
Ich wäre für eine rückforderung für Subventionen wenn der anbieter nicht ausreichend für netzstabilität sorgt, undzwar die jenigen die in der vergangenheit am meisten abkasiert haben.

Es gibt Thermospeicher (Andsol 24h Stromerzeugung mit Solarthermie) Chemischespeicher (Kombiniertes Biogas und Wind oder Solarkraftwerk, mit Wasserstofferzeugung das dem Biogas hinzugefügt wird um dessen Leistung zu steigern) Kinetischespeicher (zb Pumpwasserkraftwerk, wobei man dabei noch nicht mal ein Tal mit Fluß braucht) Hauseigene Akkus (in verbindung mit BHKW und Solaranlage auf dem Dach ist man damit komplett unabhängig).
Es sind nicht die möglichkeiten die begrenzt sind sondern die ideen die uns zu verfügung stehen. (IQ und Offenes Denken)

[Thorpe]

Mir fällt da Keine ein!
Kannst du eine Talsperre benennen? Ein Beispiel wäre hilfreich.

mfg

Prix

Erst vor ein paar Wochen habe ich an einer Führung durch die Sorpetalsperre teilgenommen (u.a. ging es dort durch einen Kontrollgang zig Meter unterhalb der Dammkrone, sehr beeindruckend). Bei der Führung erfuhr man das die Talsperre nebst angeschlossenem Kraftwerk auch als Pumpspeicherwerk fungiert. War mir so bis dahin nicht bewusst gewesen. Ich hatte bis dahin auch immer angenommen das Talsperren und Pumpspeicherwerke eher wenig miteinander zu tun haben...