Diskussion:Hubspeicherkraftwerk

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Diskussion angelegt[Quelltext bearbeiten]

Im Artikel fehlt eine Referenz auf die Erfindung von Hr. Eduard Heindl, die ich anlegen werde. Diskussionen zum Lageenergiespeicher sind her natürlich herzlich willkommen. (nicht signierter Beitrag von MartinRenneke (Diskussion | Beiträge) 19:49, 22. Jul. 2014)

Defekte Weblinks[Quelltext bearbeiten]

GiftBot (Diskussion) 09:23, 1. Feb. 2016 (CET)[Beantworten]

Gravity Power Pumpspeicher (GPP)[Quelltext bearbeiten]

Es sollte ein Abschnitt über den Gravity Power Pumpspeicher (GPP) geschrieben werden, der 2016 in Weilheim in Oberbayern im Bau ist. Investitionsvolumen 18 Mio Euro, Durchmesser 10m, Grabtiefe 100m (Hubhöhe etwa 50m). Der Festkörper (wahrscheinlich ein Zylinder aus Beton) tauscht beim Heben seinen Platz mit Wasser, das im entladenen Zustand über ihm ist, im geladenen unter ihm. Er wiegt angeblich 5000 Tonnen, was, wenn man die Fläche (5*5*3.14) mit der Höhe 50 und der Dichte (Betondichte 2300-Wasserdichte 1000 ) multipliziert auch herauskommt, allerdings die Nettomasse ist (Betonzylinder-verdrängtes Wasser), brutto wären es 9000. Mehr Daten habe ich leider nicht gefunden. Eine in der Kundenzeitschrift der Stadtwerke Weilheim angekündigte Webseite existiert (10.7.16) noch nicht. Ein Weblink: http://www.kreisbote.de/lokales/weilheim-schongau/gravity-power-pilotanlage-weilheim-5903488.html

Ich rechne unter der Annahme der Dichte 2300 für den Festkörper (der seinen Platz bei der Speicherung mit Wasser tauscht) eine speicherbare Energie von 5*5*3,14*50*(2300-1000)*9,81*50/3.6Mio=695kWh oder 25900Euro pro speicherbarer kWh.

Das ist noch mehr als eine Größenordnung mehr als große Batteriespeicher (1000Euro/kWh), aber es handelt sich ja um ein Pilotprojekt, und bei der Hochskalierung soll die Kapazität mit dem Durchmesser im Quadrat, die Investitionskosten der Mechanik (nicht für den Zylinder selbst!) aber nur linear im Preis steigen. Eine gewisse Lernkurve sollte noch erleichternd hinzukommen. Vielleicht hat ja auch noch jemand eine zündende Idee, welchen Stoff mit höherer Dichte als Beton, der nicht zuviel teurer ist, man nehmen könnte.

Mir ist nicht klar, warum man den Zylinder nicht mit Seilen hebt. Damit hätte man (bei der Verwendung von Beton) 77% mehr Kapazität, weil beim Heben des Zylinders kein Wasser nach unten fließt, und die Verwirbelungsverluste würden entfallen. Pumpen zum Speichern und Entladen sind natürlich eine erprobte Technik, aber die Abdichtung eines 9000 Tonnen schweren Zylinders gegen die Wand von 31m im Umfang, ist nicht erprobt, das reibungsarme Heben von schweren Lasten mittels Seilen dagegen schon, ebenso die Rekuperation, wenn man den Zylinder wieder an den Seilen herunterlässt. Selbst die Verwendung von Hydraulikzylindern, die nur einen kleinen Teil der Fläche des Zylinders überdecken müssten, erschiene mir sinnvoller. Außerdem könnte man dann den Zylinder auch einfach über das Bodenniveau hinausfahren lassen, was entweder höhere Hub- und Zylinderhöhen zulässt, oder das sehr tiefe Graben erspart. Auch wenn man das Wasser zum Hochdrücken des Zylinders nicht über sondern neben dem Zylinder lagern würde, entfiele der Kapazitätsverlust dadurch, dass das Wasser beim Entladen wieder nach oben geschafft werden muss.

Die Kosteneinsparung bei Hochskalierung hat wegen der Betonkosten (100 Euro/m3) eine natürliche Grenze: Rechnet man nur mit diesen Kosten, kommt man bei den gegenwärtigen Preisen (und 50m Hub- und Zylinderhöhe, Grabtiefe also 100m) auf 575 Euro/kWh, was bei täglicher Ladung und Entladung sicher wirtschaftlich zu betreiben wäre, aber der Speicher müsste so groß sein, dass die Kosten der Mechanik gegenüber den Kosten für den Zylinder vernachlässigbar sind. Bei dem Pilotprojekt ist das Verhältnis noch umgekehrt: 400.000 Euro für den Beton, 17,6 Mio für den Rest. Außerdem müsste es bei höheren Speicherkapazitäten auch Erzeuger und Verbraucher in der Nähe geben, die diese Energiemengen täglich erzeugen bzw. verbrauchen.

Die 100m Grabtiefe sind auch nicht von Pappe: Als Standort für das Pilotprojekt war zunächst Penzberg in Oberbayern ausersehen. Die Gemeinde war kooperativ, aber letztlich musste man einsehen, dass man sich aus geologischen Gründen nirgends in Penzberg traute, so weit in die Tiefe zu gehen. In Weilheim fand man schließlich einen (hoffentlich) geeigneten Standort.

Ich will zunächst nicht selber etwas schreiben, weil ich hoffe, dass es Projektbeteiligte gibt, die mehr und genaueres wissen. Vielleicht habe ich mich auch irgendwo verrechnet? Viele Grüße, J. Well, Biburg (nicht signierter Beitrag von 83.171.154.18 (Diskussion) 20:00, 10. Jul 2016 (CEST))

Nachtrag am 14.2.17 Laut einer neuen Pressemeldung im Merkur https://www.merkur.de/lokales/weilheim/weilheim-ort29677/geothermie-in-weilheim-erste-bohrungen-bei-gravity-power-7299513.html ist meine Rechnung zur Speicherfähigkeit größenordnungsmäßig richtig (Angabe dort: 0,5 MWh=500kWh, meine Rechnung 695 kWh). Ob sich der Zylinder leicht abdichten lässt, ist man sich anscheinend nicht mehr so sicher. Man darf gespannt sein! (nicht signierter Beitrag von 138.245.1.1 (Diskussion) 14:56, 14. Feb. 2017)

Pumpspeicherkraftwerk = Hubspeicherkraftwerk?[Quelltext bearbeiten]

In der Einleitung steht, dass "Wasserspeicherkraftwerke, insbesondere Pumpspeicherkraftwerke, die flüssiges Wasser als Speichermasse nutzen [...] nicht unter den Begriff" des Hubspeicherkraftwerks fallen.
Im Abschnitt "Stand der Entwicklung" wird allerdings das Beispiel eines Pumpspeicherkraftwerks in Saudi-Arabien genannt und im Abschnitt "Hebetechnik" wird am Ende auf einen Kugelpumpspeicher hingewiesen, bei dem ebenfalls Wasser gepumpt wird.
Was stimmt denn nun? – cave2596 21:14, 21. Jan. 2018 (CET)[Beantworten]

Hubspeicherkraftwerke speichern keine potentielle Energie sondern kinetische Energie[Quelltext bearbeiten]

Im Gegensatz zu Pumpspeicherkraftwerken wird bei Hubspeicherkraftwerken keine potentielle Energie gespeichert. Die Leistung eines Hubspeichers ist unabhängig von seiner Fallhöhe. Lediglich die gespeicherte Energiemenge (Arbeit) wird größer. Bei Pumpspeicherkraftwerken definiert die Fallhöhe die Leistung. Bei Hubspeicherwerken wird unabhängig von der Hubhöhe stets die selbe kinetische Energie erzeugt. Die Potentialdifferenz ergibt sich aufgrund der Erdanziehung. Bei Pumpspeicherkraftwerken wird allerings potentielle Energie in Form von hydrostatischem Druck gespeichert. Daher haben Hubspeicherwerke eine wesentlich geringere Energiedichte und sind daher wesentlich unwirtschaftlicher als Pumpspeicherkraftwerke.

In beiden wird Energie in Form von potentieller Energie gespeichert. Bei keiner der Kraftwerksarten definiert die Höhe, auf die Massen angehoben werden, allein die Leistung. So hängt die Leistung bei Pumpspeicherkraftwerken von den verwendeten Turbinen ab und bei Hubspeicherkraftwerken von der Art der Umwandlung in elektrische Energie. Die Energiedichte kann bei Hubspeicherkraftwerken sogar höher sein, schließlich können Materialien mit höherer Dichte als Wasser verwendet werden (siehe Artikel). Also: Kein Konsens für deine Änderung. Ich habe sie deshalb zurückgesetzt. --Count Count (Diskussion) 18:27, 3. Nov. 2018 (CET)[Beantworten]
Sehe ich genauso wie mein Vorredner, zumal auch keinerlei Belege angegeben waren. Die Rückgängigmachung unterstütze ich. Andol (Diskussion) 19:11, 3. Nov. 2018 (CET)[Beantworten]
Danke Count Count, es ist noch nicht zu Ende diskutiert. Leistungsgleichung P = rho*g*Q*H*Eta - Bei Hubspeichern mit Gewichten kann die Dichte höher sein als Wasser, das stimmt, allerdings wirkt bei manchen Konzepten der Auftrieb wie bei Powertower, also muss das Gewicht des verdrängten Wasservolumens abgezogen werden. Der Wirkungsgrad von Wasserturbinen ist sehr hoch bei mind. etwa 90% und kann bei genereller Betrachtung vereinfachend als konstant angesehen werden. Es stimmt: Q (Durchfluss) wirkt noch entscheidend für die Leistung. Im Vergleich Hubspeicher zu Pumpspeicher ist die Hubhöhe wichtig für die gespeicherte Energiemenge. Dies ändert allerdings nicht die Leistung. Die Dichte kann bei Hubspeicher höher sein als bei Pumpspeicher allerdings zu sehr hohen Kosten. Bei Pumpspeicher wirkt der hydrostatische Druck und somit geht die Fallhöhe direkt in die Energieumwandlung ein, bei Hubspeichern nicht. Bei Hubspeichern wird das gesamte Volumen über die gesamte Höhe bewegt, bei Pumpspeicher wird das Wasservolumen zwischen Oberbecken und Unterbecken turbiniert, bzw. gepumpt. Die Fallhöhe bleibt bis auf die Spiegeldifferenzen sehr hoch. Daher speichern Pumpspeicher wesentlich mehr Energie wesentlich effizienter als Hubspeicher.

Somit wirkt bei Hubspeicher nur die Gravitation als Potentialdifferenz und bei Pumpspeicher die Fallhöhe. Beide sind Lageenergiespeicher. --Energieheini (Diskussion) 19:25, 3. Nov. 2018 (CET)[Beantworten]

Tut mir leid, aber ich kann dir da nicht ganz folgen:
  • „Im Vergleich Hubspeicher zu Pumpspeicher ist die Hubhöhe wichtig für die gespeicherte Energiemenge.“
Die Hubhöhe geht bei beiden Kraftwerksarten linear in die gespeicherte Energiemenge ein.
  • „Daher speichern Pumpspeicher wesentlich mehr Energie wesentlich effizienter als Hubspeicher.“
Das erschließt sich mir nicht. Die gespeicherte Energiemenge hängt bei beiden nur von Masse und Höhenunterschied ab. Die mögliche Effizienz (also der Gesamtwirkungsgrad) hängt von den Wirkungsgraden bei Speicherung und Entnahme ab. Laut Artikel wird z.B. bei dem Powertower-Konzept ein Gesamtwirkungsgrad von weit über 80% erwartet. Das wäre in etwas gleich dem Gesamtwirkungsgrad von Pumpspeicherkraftwerken.
Ich finde die Einleitung gut, so wie sie ist. Bitte mach konkrete Änderungsvorschläge hier, dann können wir darüber diskutieren. In jedem Fall sollte die Einleitung aber eine "Zusammenfassung der wichtigsten Aspekte des Artikelinhalts" sein (siehe WP:WSIGA). Sie kann also auf keinen Fall im Konflikt mit dem Rest des Artikels stehen. --Count Count (Diskussion) 20:09, 3. Nov. 2018 (CET)[Beantworten]

Am Rande: Es gibt Energiespeicher, die kinetische Energie speichern, z.b. Schwungräder. --Count Count (Diskussion) 20:21, 3. Nov. 2018 (CET)[Beantworten]

Ich habe mir erlaubt das Wort Hubkörper im Bezug auf die potentielle Energie einzufügen. Der Unterschied zu PSW ist, dass beim PSW der Hubkörper der Wasserkörper ist und somit die Hubhöhe sehr hoch bleibt (verringert über die Spiegeldifferenz).
Das mag schon sein, dass der Wirkungsgrad hoch ist beim Powertower Konzept aber die spezifische, speicherbare Energiemenge bezogen auf das gesamte notwendige Aushubvolumen ist gering. --Energieheini (Diskussion) 14:56, 6. Nov. 2018 (CET)[Beantworten]
Deine Änderung (Hubkörper) habe ich gesichtet. Die Aussage zur speicherbaren Energiemenge leuchtet mir nicht ein. Hast du dazu eine Quelle? --Count Count (Diskussion) 18:35, 6. Nov. 2018 (CET)[Beantworten]

Energy Vault[Quelltext bearbeiten]

Relativ neu: Eine Idee zu dieser Art Kraftwerken (bisher wohl nur in der Erprobungsphase) [[1]]

Interessant, aber ohne weitere Belege kaum in den Artikel integrierbar. Auf den Fotos der Firma ist ein Kran mit einer geschätzten Höhe von min. 40 bis max. 60 Metern zu sehen, aber keine Blöcke. Die Anlage wäre am CH-Netz angeschlossen, ist zu lesen, allerdings wird dort zur Zeit wohl nur Strom bezogen... --213.55.220.140 21:13, 26. Mär. 2021 (CET)[Beantworten]

Der Artikel müsste an mehreren Stellen überarbeitet werden. Wo z.B. explizit auf Zahnradbahn hingewiesen wird, tuts auch generell die Eisenbahn. Am Gotthard wurde schon mit der Krokodil rekuperiert, andere Bahnen hatten das sogar noch früher. Bei (Flach-) Bahnen wird nicht nur potentielle Energie rekuperiert, sondern auch die kinetische (z.B. die Verzögerung beim Bahnhofshalt). Das mit dem "Füllstand" bei Blöcken ist natürlich auch falsch: Werden Blöcke gestapelt wie bei Energy Vault, dann gibt es auch da den Füllstand, nämlich die aktuelle Höhe des Turms rsp. der gestapelten Blöcke. Bei der Hebetechnik ist viel "Blabla" und warum sich Wasser als Hydraulikmedium besonders eignen soll, erschliesst sich mir nicht. "Beträchtliche Höhendifferenzen" beim Schiffsbau, "Hybridform", "homogenen Felsen ausgesägt" - all das ergibt keinen logischen Sinn. Ich bin grad zeitlich nicht in der Lage (und mir fehlt die Höhe, also die Energie), das zu beheben. Wäre nett, wenn sich jemand dem annehmen könnte. Herzlichen Dank! --213.55.220.140 23:05, 26. Mär. 2021 (CET)[Beantworten]

Fehler in Berechnung[Quelltext bearbeiten]

So ergibt sich beispielsweise für einen Block von 1 Kubikmeter Volumen, der aus massivem Stahl besteht (Dichte 7,85 t/m³) und der 500 Meter in die Höhe gehoben wird, eine Energiespeicherung von rund 10,7 Megawattstunden, was dem Energiegehalt von ca. 10.000 Kraftfahrzeug-Starterbatterien entspricht. Bei sehr großen Massen hingegen wären Hubspeicher nach Abschätzung der Entwickler äußerst wirtschaftlich.

Diese Berechnung scheint mir falsch zu sein.

E = M * G * H 3.6 MJ = 1 KWH

7850 * 9.81 * 500 / 3600000 = 10,7 KWH (Kilowattstunden)

Leider ist Ihre Angabe um den Faktor 1000 zu hoch.

(nicht signierter Beitrag von 84.73.26.139 (Diskussion) 07:52, 25. Jun. 2022 (CEST))[Beantworten]

Auf den ersten Blick scheint mir die IP richtig zu liegen. Verfiziere das bitte noch eine zweite Person.
Gruß --Baumfreund-FFM (Diskussion) 09:17, 25. Jun. 2022 (CEST)[Beantworten]
fixed.--wdwd (Diskussion) 10:59, 25. Jun. 2022 (CEST)[Beantworten]

Hallo RoBri, danke für Deine Revert mir Fragezeichen. Ich bin auch hin und her gerissen. Aus meiner Sicht sind die Videos informativ und professionell gemacht, andererseits sind sie im gewissen Sinne auch werblich (zumindest für den Kanal), so dass ich es für diskussionswürdig halte, ob man diese unter Umbenennung von Filmische Dokumentationen zu Weblinks einbringt. Vielleicht könnten sich andere hierzu auch äußern. Viele Grüße --Molgreen (Diskussion) 14:13, 20. Aug. 2023 (CEST)[Beantworten]

Hallo. Der Youtube-Link war offenbar zusammenhanglos und unkommentiert da reingeklatscht und in der Form keine Verbesserung. Grüße, --Roger (Diskussion) 14:21, 20. Aug. 2023 (CEST)[Beantworten]