Was ist Was? Energiegewinnung

[Certa]

Wie steht ihr zu fern- bzw. Nahwärme durch biogasanlagen?

Bei uns ist das recht verbreitet.
Meist dann eine Anlage für ein Neubaugebiet, dann mit abnahnezwang für alle häuser im gebiet.

Kommt tatsächlich darauf an wie das Biogas hergestellt wird. Das Umweltbundesamt gibt an:

Nicht nur in Fragen der sicherheitsrelevanten Technik von Biogasanlagen besteht Verbesserungsbedarf. Durch die eingesetzte, zum Teil veraltete oder unzureichende Technik können Biogasanlagen, entgegen ihrem eigentlichen Sinn, auch kontraproduktiv für die Energiewende sein. Denn ein nicht unerheblicher Anteil, durchschnittlich etwa 5 %, des in Biogasanlagen produzierten Methans entweicht unkontrolliert in die ⁠Atmosphäre⁠.

Ein Großteil der in Biogasanlagen erzeugten Energie stammt aus eigens angebauten nachwachsenden Rohstoffen (Energiepflanzen wie Mais, Getreide oder Gras). Nur etwa 20 % stammen aus Bioabfällen, Reststoffen und Gülle. Bei den sogenannten NawaRo (Nachwachsende Rohstoffe)-Biogasanlagen, die vorwiegend Energiepflanzen vergären, sind neben den oben genannten Umweltauswirkungen die Umweltbelastungen bei der landwirtschaftlichen Produktion dieser Energiepflanzen zu beachten.

Der Abnahmezwang und die Monopolstellung des Betreibers ist das, was mich am meisten stört. Geht eigentlich gar nicht. Es muss Wettbewerb möglich sein.
In Großstädten ist es zumeist so, dass du Fernwärme, Gas oder Wärmepumpe aktuell zur Wahl hast.

Mich würde intererssieren ob man nicht die Wärme viel mehr nutzen sollte die bei bestimmten Prozessen als Nebenprodukt entsteht, bei größeren Maschinen zum Beispiel. Ist sowas überhaupt möglich und rentabel? Die Wärme eigens produzieren wie in Biogasanlagen ist ja wie du zeigst auch nicht ganz unproblematisch.

Sowas wird bereits, wenn auch in kleinem Maßstab, gemacht soweit mir bekannt ist. In Tübingen zum Beispiel wird die Abwärme aus industrieller Textilproduktion genutzt. Auch Abwässer stehen im Fokus

[flou1983]

Mich würde intererssieren ob man nicht die Wärme viel mehr nutzen sollte die bei bestimmten Prozessen als Nebenprodukt entsteht, bei größeren Maschinen zum Beispiel. Ist sowas überhaupt möglich und rentabel? Die Wärme eigens produzieren wie in Biogasanlagen ist ja wie du zeigst auch nicht ganz unproblematisch.

Ja, das geht. Prozesswärme zu nutzen ist gerade bei Industrieanlagen ein Thema. Da müssen aber auch einige Parameter stimmen.

Temperaturniveaus
Habe ich große Motoren in einem Raum die Verlustbehaftet sind aber den Raum nur auf 40°C erwärmen, weil Schaltanlagen wiederum für maximal 40°C+ spezifiziert sind, ist das nicht wirklich ausreichend für eine Heizungsanlage in der Industrie. Hier könnte ich aber eine Wärmepumpe einsetzen und mit der 40°C warmen Luft das Wasser vorheizen, sodass meine Wärmepumpe extrem effizient laufen kann.
Habe ich beispielsweise Prozesswärme aus Dampfprozessen, ist es direkt nutzbar über Wärmetauscher.

Wärmebedarf
Wie hoch ist das Wärmebedarf und wie schaut der zeitliche Verlauf der Leistung aus ?

Abwärmeleistung
Wann steht mir Abwärme zur Verfügung, passt es zu meinem Wärmebedarf ?
Falls nicht, kann ich Zwischenspeicher einsetzen ?
Was ist, wenn der Prozess gestört ist - Notfallreserve


Sind jetzt nur ein paar Gedanken zu dem Thema.
Habe selber für meinen Betrieb auch ein Abwärme-Nutzungskonzept gemacht um die Heizungsanlage (Gas) zu ersetzen. Die ist sowieso kurz vorm sterben.
In dem Falle tatsächlich mit Wasservorwärmung und Betrieb über Wärmepumpe.

Cool, vielen Dank für die Informationen. Ich kenn mich damit nicht wirklich aus. Hab aber das Gefühl, dass wir bei dem Thema generell viele Möglichkeiten liegen lassen.

[BlackStarZ]

Es gibt sogar Versuche, die im Haushalt erzeugte Wärme besser zu Nutzen. Spülmaschine, Kühlschrank, Dusche, etc. da wird überall Wärme und Energie erzeugt, die dann einfach verpufft. Da ist viel Optimierungsbedarf vorhanden.

Das verpufft nicht. Letztendlich heizt das alles deine Wohnung. Das merkst du ganz schnell, wenn du im Hochsommer Lust auf Backen bekommst beispielsweise

Was tatsächlich wenig genutzt wird:
Duschwasser. Da gibt es mittlerweile gute Möglichkeiten zur Wärmerückgewinnung. Spart laut Herstellerangaben bis zu 40% Energie.

[BlackStarZ]

Sowas wird bereits, wenn auch in kleinem Maßstab, gemacht soweit mir bekannt ist. In Tübingen zum Beispiel wird die Abwärme aus industrieller Textilproduktion genutzt. Auch Abwässer stehen im Fokus

Das ist in vielen Industrien aktuell ein Thema. Abwassernutzung wird sogar im großen Maßstab gemacht auf städtischer Ebene. In Stuttgart beispielweise schon erfolgreich im Einsatz:

https://www.energiewendebauen.de/projek ... asserkanal

[Knolle]

Es gibt sogar Versuche, die im Haushalt erzeugte Wärme besser zu Nutzen. Spülmaschine, Kühlschrank, Dusche, etc. da wird überall Wärme und Energie erzeugt, die dann einfach verpufft. Da ist viel Optimierungsbedarf vorhanden.

Das verpufft nicht. Letztendlich heizt das alles deine Wohnung. Das merkst du ganz schnell, wenn du im Hochsommer Lust auf Backen bekommst beispielsweise

Was tatsächlich wenig genutzt wird:
Duschwasser. Da gibt es mittlerweile gute Möglichkeiten zur Wärmerückgewinnung. Spart laut Herstellerangaben bis zu 40% Energie.

Ja, das meinte ich

Das mit dem Duschen hatte ich gelesen, dass das kommen könnte.

Von dem start up hatte ich mal gelesen, bzgl industrieller Abwärme:
https://www.poligy.com/de/

[maximised]

Hab irgendwo schon so Wärmetauscher an den Abwasserleitungen der Duschen usw. gesehen.

[GastXY]

It is incorrect to consider tidal power as renewable energy. Harnessing tidal energy will pose more severe problems than using fossil fuels. This study provides quantitative estimates to show how using tidal energy can destroy the environment in a short amount of time. Tides are induced by the rotation of the Earth with respect to the gravity of the Moon and Sun. The rotational energy of the Earth is naturally dissipated by tides slowly. Consuming tidal energy further reduces the rotational energy, accelerates the energy loss rate, and decelerates the rotation of the Earth. Based on the average pace of world energy consumption over the last 50 years, if we were to extract the rotational energy just to supply 1% of the world's energy consumption, the rotation of the Earth would lock to the Moon in about 1000 years. As a consequence, one side of the Earth would be exposed to the Sun for a much longer period of time than it is today. The temperature would rise extremely high on that side and drop extremely low on the other side. The environment would become intolerable, and most life on Earth could be wiped out.

https://cs.stanford.edu/people/zjl/tide.html


eine ähnliche Technikfolgenabschätzung wünsche ich mir auch für die anderen "Erneuerbaren", vielleicht kommt man ja doch zu der Erkenntnis das Fossile Energien geringere Übel sind...

[St0ckf15h]

Rein zum Thema unbezahlbar, was macht euch so sicher, dass evtl. deutsche Reaktorneubauten nicht dem ursprüngliche Zeitplan teilweise um Jahrzehnte hinterherhinken und das Budget ums 3 bis 5-fache sprengen würden, so wie das aktuell in Frankreich und UK der Fall ist?

Ich weiss nicht genau warum du mich das fragst?

Ich bin kein Befürworter neuer Atomkraftwerke (Kernspaltung)
Ich war Befürworter den Bestand laufen zu lassen, das ist was anderes.

Ansonsten setze ich auf Zukunft in Form von Kernfusion. Mit dem Ferrari von zwei vergangenen Saisons wirst du in der Formel 1 keinen Blumentopf gewinnen.
Wohlwissend, dass sich natürlich auch die Reaktortechnik verbessert hat. Ein Atomkraftwerk, dass in der Lage ist den vorhanden Atommüll deutlich zu reduzieren und weniger schädlich zu machen, da wäre ich noch dabei.

Im übrigen haben wir dafür auch ein Thema:

viewtopic.php?t=1474

Mit dem aktuellen Ferrari wohl auch nicht, aber das nur als Randnotiz.

Auszug aus Wiki:

Hinkley Point C nuclear power station:

In January 2024, EDF announced that it estimated that the final cost could rise up to £46 billion in 2024 prices and be delayed by up to three years.

Also knapp 54 Mrd. € für 3,2 GW, da bezweifle ich ehrlich gesagt, dass erneuerbare inkl. Infrastruktur wirklich teurer sein werden. Dass man es im Geldbeutel spürt ist leider hier so, weil alles beim Verbraucher ankommt. Da hat Frankreich mit seinem System sicher das für den Endkunden aktuell vorteilhaftere System, wo am Ende allerdings auch wieder die Allgemeinheit die Kosten wird tragen müssen.



Das sieht jetzt nicht mal so schlecht aus, allerdings, wenn man die Zahlen mit 2019 vergleicht:



dann erkennt man, dass einfach der Verbrauch massiv zurückgegangen ist und in 4 Jahren aus erneuerbaren nur knapp 24 TWh (rund 10%) dazugekommen sind. Also zu langsam und zu wenig insgesamt. In dem Tempo hätte man die 2019 noch am Netz befindlichen Kernkraftanlage erst um rund 2030 kompensiert.

[H_B]

Ich sehe noch keine wirkliche Lösung für die wind- und sonnenarmen Tage. Da kommt nur Kernkraft in Frage, wenn man von Kohle und Gas weg will. Oder man sitzt einfach mehrmals im Jahr im Dunkeln.

[BlackStarZ]

Achtung, Rechenfehler enthalten


Du machst es dir halt einfach.

Fakt ist:
Im einen Fall muss ich nur die Investition in die Erzeugung machen, im Falle von erneuerbaren kostet mich jedes neue Prozent zusätzlich Geld um Netze entsprechend auszubauen und Regelreserven aufzubauen. Das heisst, ich muss für 3,2GW Windkraft noch mal 3,2GW an thermischen Kraftwerken vorhalten um das kompensieren zu können, wenn der Wind nicht weht. Dazu wie gesagt noch teurer Netzausbau um die Energie dann auch transportieren zu können von der WKA.

Und zu berücksichtigen ist:
Die Kosten für jedes neue Prozent erneuerbare sind nicht gleichbleibend, sondern steigen exponentiell.


3,2GW dauerhafte Leistung macht theoretisch 280.320GWh im Jahr, wenn es 100% durchlaufen würde.

Für Windkraft zitiere ich:

Eine moderne Windkraftanlage mit etwa 5 MW elektrischer Leistung erzeugt jährlich soviel Strom, wie 3.700 Haushalte im Jahr benötigen. Gerechnet wurde mit einem Strombedarf von 3.500 kWh pro Haushalt. Mit diesem Strombedarf kalkulieren die meisten Stromanbieter und die Regulierungsbehörde (e-control).

Wir erhalten also im Jahr 12,95GWh pro 5MW WKA
Demnach brauchen wir für den Ersatz eines Atomkraftwerkes 21.646 WKA.
Wohlgemerkt, wir reden hier von JAHRESENERGIEMENGE.
Während das Atomkraftwerk immer 100% Grundlast liefert und somit kein Problem darstellt, kann solch ein Windpark zwar den durchschnittlichen Jahreswert an Ertrag bringen, aber zwischenzeitlich muss das Netz in der Lage sein 108GW aufzunehmen, wenn alle WKA mit voller Leistung laufen würde.
Was natürlich nicht passiert, denn die werden abgeregelt. Also brauche ich theoretisch noch mehr WKA um die Jahresmenge zu kompensieren.

Wir schauen uns die Kosten an:

Inzwischen sind die Preise für den Bau einer Windenergieanlage noch weiter gesunken. Mittlerweile betragen die Kosten für die Errichtung, inklusive Montage und Abnahme, zwischen 600 und 870 Euro pro Kilowatt installierter Leistung. Dies gilt allerdings nur für Anlagen in einer Größenordnung von 100 bis 1000 Kilowatt. Bei größeren Anlagen liegen die Preise derzeit zwischen 770 und 1030 Euro pro Kilowatt Leistung.

Wir rechnen mit dem Mittelwert = 900€/KW Leistung
Eine Anlage kostet also 4,5 Millionen Euro
21.646 Windkraftanlagen kosten 97,4Mrd. €


Soviel zu deinen Zweifeln bei 54Mrd. €

[Certa]

Fair enough

Aber dass kernkraftwerke immer zuverlässig laufen ist ja auch eine Wunschvorstellung. Ich weiß, das hängt maßgeblich von der Art (Kühlturm oder nicht) und den örtlichen Rahmenbedingungen ab. Aber es ist eben auch ein Faktor.

Ich persönlich sehe den Import von Atomstrom zum Beispiel aus Frankreich nicht so kritisch, wie es immer dargestellt wird. Uran müssten wir ja auch importieren, ebenso wie andere Energieträger außer Kohle.

[H_B]

Fair enough

Aber dass kernkraftwerke immer zuverlässig laufen ist ja auch eine Wunschvorstellung. Ich weiß, das hängt maßgeblich von der Art (Kühlturm oder nicht) und den örtlichen Rahmenbedingungen ab. Aber es ist eben auch ein Faktor.

Ich persönlich sehe den Import von Atomstrom zum Beispiel aus Frankreich nicht so kritisch, wie es immer dargestellt wird. Uran müssten wir ja auch importieren, ebenso wie andere Energieträger außer Kohle.

Gab es denn bei den deutschen AKWs gravierende Mängel und Zwischenfälle? Ich kann mich tatsächlich kaum noch daran erinnern.

[St0ckf15h]

Hast nen Rechenfehler @BlackStarZ, 3,2 GW liefern im Jahr 28,032 TWh, also alles folgende um den Faktor 10 kleiner.

[Certa]

Fair enough

Aber dass kernkraftwerke immer zuverlässig laufen ist ja auch eine Wunschvorstellung. Ich weiß, das hängt maßgeblich von der Art (Kühlturm oder nicht) und den örtlichen Rahmenbedingungen ab. Aber es ist eben auch ein Faktor.

Ich persönlich sehe den Import von Atomstrom zum Beispiel aus Frankreich nicht so kritisch, wie es immer dargestellt wird. Uran müssten wir ja auch importieren, ebenso wie andere Energieträger außer Kohle.

Gab es denn bei den deutschen AKWs gravierende Mängel und Zwischenfälle? Ich kann mich tatsächlich kaum noch daran erinnern.

Laut Wikipedia gab es meldepflichtige Ereignisse.

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Liste_m ... en_Anlagen

Abseits davon waren die deutschen Anlagen meines Wissens nach nicht so anfällig für Dürren und fehlendes Kühlwasser wie in Frankreich, weil die deutschen Anlagen Kühltürme hatten.

[BlackStarZ]

Hast nen Rechenfehler @BlackStarZ, 3,2 GW liefern im Jahr 28,032 TWh, also alles folgende um den Faktor 10 kleiner.

Tatsache. Wie peinlich

Dann füge ich später mal noch die Kosten ein für Ersatzkraftwerke und Netzausbau, mal schauen.