Energiewende: unendlich GROSSE menschliche DUMMHEIT

Bild von Hans Kolpak

Gewissen Geistern muss man
ihre Idiotismen lassen.

Johann Wolfgang von Goethe

Menschliche DUMMHEIT ist unendlich GROSS:

15. Oktober 2015 | Kugelpumpspeicher unter Wasser

22. April 2016 | StEnSEA: Innovatives Hohlkugel-Pumpspeicherwerk am Bodensee im Testbetrieb

26. Mai 2016 | Kugeln auf dem Meeresgrund könnten Wind-Energie speichern

Günter Unseld, Schriftführer vom Stromverbraucherschutz NAEB e.V. Berlin, hat die Speichermöglichkeiten nachgerechnet. Wer würde Benzin mit einem Fingerhut in einen Autobenzintank einfüllen? Wahrscheinlich niemand, doch für die Energiewende ist nichts unmöglich.

Vorgaben

  • Betonkugel mit 30 m Durchmesser und 3 m Wanddicke - also der nutzbare Wasserraum 24 m Durchmesser
  • Gewicht etwa 10 000 Tonnen
  • Wassertiefe bis 700 m
  • Speicherkapazität 20 MWh
  • Pumpenturbine 5 MW

Überprüfung des Archmimedes-Prinzips ( Auftrieb )

Das 30 m Kugelvolumen ist 14.137 cbm - d.h. es werden also 14.137 Tonnen Wasser verdrängt. Mit dem oben erwähnten Gewicht ( 10 000 Tonnen ) würde damit die Kugel mit über 4.000 Tonnen Kraft aus dem Wasser gedrückt werden.

Also nochmal nachrechnen :

  • Volumen der 15 m Radius Betonkugel 14.137 cbm
  • Volumen der innen mit Wasser gefüllten 12 m Radius Kugel 7.238 cbm (3 m Wanddicke)

Damit beträgt das Volumen des umgebenden Betonmantels 6.899 cbm.

Wenn das spezifische Gewicht des umgebenden Betonmantels > 2,05 ist, dann ist das Gewicht der gesamten Betonkugel grösser als das Gewicht des verdrängten Wassers. Tatsächlich liegt das spezifische Gewicht von Beton zwischen 2,0 und 2,6 gr / ccm. Deshalb hat das Fraunhofer Institut die Manteldicke mit 3 m angegeben.

Stromspeicher-Leistung

  • Leerpumpen einer vollen Kugel in 700 m Wassertiefe (mit Überfluss Strom )
  • Volumen der inneren ‘Wasser’-Kugel: 7.238 cbm - das sind 7.238 Tonnen Wasser (nicht die 14.000 ! )
  • Jetzt rechne ich das um in mkp , wenn diese 7.238 Tonnen Wasser um 700 m angehoben werden.
  • Das entspricht genau der Leistung, die frei wird, wenn in die leere ‘Wasser’-Kugel in 700 m Tiefe das Wasser einstürzt.
  • Dann mkp in Joule, dann 1 MegaJoule = 0,27 kwh
  • Zuletzt lande ich bei einer Hebearbeit von 13.415 kwh = 13,4 MWh die der Überfluss Strom zum Leeren der Kugel verrichten muss.
  • Bei einem Wirkungsgrad von 80% bekomme ich als Speicherwert 10,7 MWh, also keineswegs die oben erwähnten 20 MWh.

Nun sind 700 m Wassertiefe für die lagernden Betonkugeln schon sehr tief. Nehmen wir eine Wassertiefe von 500 m an, dann liegt die Speichermöglichkeit pro Betonkugel bei 7,7 MWh.

Nun stehen Offshore Parks im Wattenmeer bei 50 m Wassertiefe . Was bewirken die Betonkugeln dann als Speicher ?
Bei 50 m Wassertiefe liegt die Speicherfähigkeit einer 14.000 Tonnen schweren Betonkugel bei 0,77 MWh = 770 kwh.

Diese Speicherkosten wären so hoch, dass es immer noch billiger ist, den abgeregelten ‘Nicht’ Strom zu bezahlen - so wie heute. Man müsste demnach im Wattenmeer kilometerweit von dem offshore-Park weggehen, um für die Betonkugeln Wassertiefen von 500 m zu finden. Dazu kämen also jetzt wieder riesige Unterwasserkabel für die Stromspeicherung bzw. Rückführung.

Bei 50 m Wassertiefe wäre damit der Betrieb eines Stromgenerators mit dem einflissenden Wasser nach 0,15 Std. bei 5 MW erledigt. Tatsächlich könnte da das Wasser wegen des niedrigen Wasserdrucks diese 5 MW-Turbine gar nicht betätigen.

Speicherung des Windstroms

Ich greife auf die ‘Schuster’-Charts vom Februar 2016 zurück. Er teilt die Stromeinspeisung in Klassen auf:

  • 0% bis 10% der Nennleistung
  • 10% bis 20% der Nennleistung

usw. und dazu die jeweilige Stromerzeugung

Dabei zeigt er, dass von 31% bis grösser 40% der Nennleistung etwa 18% des Stroms erzeugt wird. Der Schuster-Chart berücksichtigt dabei den total erzeugten Windstrom – das meiste davon ist on-shore.

Jetzt gehe ich davon aus, dass offshore der capacity factor etwa doppelt so groß ist. Also – dass von 60% bis grösser 80% etwa 18% des offshore Stroms erzeugt werden.

Jetzt zum real geplanten offshore Park BARD1 90 km nordwestlich von Borkum: Dort werden 80 Windräder zu jeweils 5 MW hingestellt. Im Betrieb werden da monatlich durchschnittlich 115.200 MWh Strom erzeugt. Ich gehe davon aus, dass hauptsächlich die Stromspitzen ab 60% Nennleistung zur Speicherung verwendet werden. Das sind 18% der monatliche Gesamtleistung = 20.700 MWh

Im Februar 2016 sind solche Spitzen dreimal aufgetreten mit jeweils drei Tagen Dauer. Pro Spitze wären das 6.900 MWh, die zur Speicherung anstehen. Und was wäre die Speicherfähigkeit einer 14.000-Tonnen schweren Betonkugel bei 50 m Wassertiefe im Watt? Ganze 0,77 MWh.

Man müsste also fast 9.000 Betonkugeln versenken, um den Spitzenstrom zu speichern. Das wären – wenn ich richtig rechne - 126 Millionen Tonnen Beton. Für die Klima-Fanatiker wäre das ein horrender "CO2-Fussabdruck".

Da das ganze System vom Fraunhofer-Institut kommt, darf dieses auch aufzeigen, ob ein ‘Fehler’ in meinen Zahlen liegt. Die Kalkulationen liegen in einer EXCEL-Tabelle vor: guenter.unseld [at] naeb.info

Günter Unseld