Schwungrad als PV-Speicher - EV und Haus

So, und nun etwas zum Schmunzeln.

Ich wollte für das Haus und noch eher für mein Model S einen Batteriespeicher zu meiner PV-Anlage kaufen, um die Tages-PV-Energie in mein Model S zu laden, wenn es abends nach Hause kommt. Leider ist so ein Batteriespeicher kostspielig.

DAHER MUSS ETWAS GÜNSTIGERES HER!

Warum die Tages-PV-Energie nicht ein ein Schwungrad - angetrieben durch einen Elektromotor - speichern? Abends kann das Schwungrad die Energie über einen Generator „abdrehen“ und mein Model S bzw.den Hausbedarf bedienen.

Es muss nicht das Ziel sein, 85 kWh (EV) plus 10 kWh (Haus) komplett abzudecken. 5-20 kWh sind auch schon ein Wort.

Man muss ein großes Schwungrad installieren. Kann nicht die Welt kosten. E-Motor, Generator, Wandler = Standardgerümpel. Also preislich in Grenzen.

Was sagt ihr?

Hier ein Schwungradspeicher auf der Hannover Industriemesse 2006

Das riesige Ding hat nur 5 kWh Speicher.

In einigen Jahren wird Akku mit Elektronik 300 EUR/kWh kosten, also 5 kWh Speicher sind dann 1500 EUR Wert.

Dieses Ding war auf einer Insel zwischen Windrad und Bleiakku im Einsatz.

Ständige Lastschwanukungen hätten die Bleiakkus schnell zerstört.
Solche Probleme haben aber etwa Lithium Eisen Phosphat Akkus nicht.

Es gibt bei Schwungräder natürlich Neuentwicklungen, aber ob die mit der Akkutechnik mithalten können ist fraglich.

Porsche und Audi (R18 e-tron Quattro und in deren Rechenzentrum) verwenden so etwas im Rennsport.Wichtig: ein Schwungrad sollte immer im Vakuum laufen.



Porsche-918-RSR-009.jpg

Schwungräder sind für Speicherzwecke wie beschrieben wirtschaftlicher Unsinn, weil viel zu teuer.

Schwungräder nutzt man da, wo es auf unterbrechungsfreie Versorgung im ms Bereich ankommt (Rechenzentren, Kraftwerke), ein Diesel sicher anlaufen soll „Schwungraddiesel“ (Kraftwerke, Industriebetriebe die der Störfallverordnung unterliegen) und wenn Anfahrströme ausgeglichen werden sollen.

Gruß SRAM

@vmax
Sieht sehr kompakt aus. Ich nehme an, die Energiemenge kann nicht hoch sein? Es ist eher für den dynamischen Fahrbetrieb ausgelegt, bei dem temporär geringe Mengen Zusatzenergie gebraucht wird?

Die ursprüngliche Idee :

Für das Model S habe ich mir überlegt, einen Schattenspeicher mittels Schwungrad zu erstellen.
Ich hatte aus Spaß an der Freude mal ein 85kWh Schwungrad ausgerechnet. Trotz einer Tonne Gewicht und mehreren Metern Durchmesser war die Rotationsgeschwindigkeit gigantisch.

Brauchbare Lager ? -> Fehlanzeige !

Unwucht wäre dann schon ein weiteres Problem.

Daher die Überlegung das ganze eine Zehnerpotenz kleiner auszulegen.

Zu dem Vorschlag Vakuum: Bei einer Größe mehr als einem Meter ist aber nichts mit Vakuum. Wird schwierig.

Stimme zu. Fragt sich nur, ob die Li-Speicher wirklich so schnell zu dem Preis bei dem Anwender ankommen? Einige Jahre = 3 Jahre? Dann würde ich jetzt nichts mechanische anfangen.

Ich bin erstaunt, dass das Schwungrad auf der CeBit so klein ist (okay, 5 kWh ist nicht gleich 85 kWh) . Das würde passen. Wenn die eins übrig haben - her damit !

Hi !

Was haltet Ihr denn von Druckluftspeichern ?

Sehr umweltfreundlich - einfach erweiterbar und es geht bei 200bar los und da bekommt man schon 60kWh. Ich kann mehr Flaschen oder höheren Druck fahren.

Die Ausbaufähigkeit ist auch ansehnlich…

photovoltaik.eu/photovoltaik … AwMjE.html
caestorage.de

In den Staaten gibt es die Firma „Beacon Power“, die Schwungräder zu Netzstabilisierung baut.
Die sind allerdings auch schon einmal Pleite gegangen (ächz, da war ich Aktionär), wurden aber wohl aufgekauft und betreiben
momentan 3 „Stationen“, bei denen von bis zu 20 MW Leistung die Rede ist. Wieviel Energie gespeichert ist, weiss ich
aber nicht.

Aber hallo- 60 kWh ist aber schon ein Wort !

Ja das ist schon ordentlich. mit stellt sich hier die Frage nach der Effizienz des Gesamtsystems. Ich denke da geht einiges an Energie beim Verdichten und Entspannen verloren…
Aber wenn die Technologie günstig ist, dann ist es allemal besser als Windrad / PV abschalten bei Überversorgung.

wenn ich mich recht erinnere, ist der energieiinhalt von schwungrädern E= 1/2 J x omega². richtig lange hat man in der praxis daran keinen spaß, weshalb man damit auch nur bedarfsschwankungen puffert. (quasi wie ein kondensator). ansonsten müssten die massen und drehzahlen riesig sein.

der rechnerisch max. energieingalt von druckbehälten ist E= integral pxdV oder einfach E= pxV. da bleibt auch erbärmlich wenig, wenn man an gebräuchliche, praxistaugliche volumina denkt. zudem hat die drucklufterzeugung einen grottenschlechten gesamtwirkungsgrad. wenn beide technologien sinnvoll/praktisch/wirtschaftlich wären, hätte sich das schon lange durchgesetzt, da im prinzip sein jahrzehnten/jahrhunderten bekannt und ingenieursmäßig beherrschbar.

holger

Alles übers Druckluftspeicherkraftwerk bei Wikipedia.
Es gibt weltweit nur 2 solche Kraftwerke, was darauf hindeutet, dass man damit kein Geld verdienen kann.

Vor ca. 10 Jahren galt diese Aussage auch für Elektroautos :wink:

… in 10 oder 100 jahren wird sich an der energiebilanz der pressluftspeicher aber nichts mehr ändern. der max. energieinhalt ist dann immer noch druck x volumen…

ich springe gerade immer von dem Thema "Speicher für PV Anlage und diesem hier hin und her. Viele interessante Möglichkeiten eröffnen sich da, wenn man sich damit beschäftigt.
@Admin:
könnte man die beiden Themen zusammenführen, da Sie ja in die gleiche Richtung gehen ?

Stimmt genau. die Physik ändert sich nicht. Das ist bei Strom aber auch nicht anders [emoji1]

Bei solchen Techniken gibt es 4 wichtige Fragen:

  • Anschaffungskosten und Folgekosten ( welche Technik hier vorne liegt, kann ich nicht beurteilen)
  • wie stark können die Geräte verkleinert werden ? (Hier dürften die Akkus mehr Potential haben, evtl geht bei Druckluft noch ein wenig bei der Carbonentwicklung → es gibt ja schon Pressluftflaschen bis 300 bar aus Carbon)
  • kann der Otto-Normalverbraucher die Geräte nutzen, ohne Maschinenbau studieren zu müssen ? ( hier sehe ich Akkus vorne, Plug in and forget)
  • Langlebigkeit der Geräte (klares plus für Druckluftspeicher)

Ich beobachte dies Entwicklungen sehr interessiert weiter. vielleicht kommt auch noch einer auf die Idee ein kleines PV-betriebenes Pumpspeicherwerk zu entwickeln [emoji1]. sorry, ich spinne eben gerne etwas…

spinner sind mir nicht unsympathisch, im gegenteil! sie haben traute und viele haben das estabilshment mit ihren kreativen ideen aufgemischt. man sollte sich aber nicht an unrealistischen, weil physikalisch unmöglichen bzw. völlig unwirtschaftlichen projekten abarbeiten. selbst 300 bar in carbon werden dich nicht weiterbringen. du hast nämlich das volumen vergessen und das ist entscheidend für die techn. machbarkeit. druckbehälter höchster drücke können nur rel. kleine volumina haben oder sie müssten mit absurden wandstärken gebaut werden. („membranspannungszustand“/höhere festigkeitslehre - führt hier zu weit…).

:slight_smile:

Spinnen erwünscht - ausdrücklich !

Man kann gar nicht genug über solche Dinge nachdenken !

Alles richtig, was Ihr hier so niederschriebt - auch die Feststellungen zum Thema Energiegehalt und Wirkungsgrad.

Da sind wir natürlich beim E-Auto sehr verwöhnt !

Ich muß aber an dieser Stelle auch daran erinnern, daß gute PV-Module auch „nur“ über Modulwirkungsgrade von ca. 20% verfügen.

Diese Wirkungsgradbetrachtungen sind immer dann wichtig, wenn die Primärenergie irgendwie selten oder kostbar oder teuer ist. Die Sonne scheint allerdings kostenfrei. Klar - ich will auch nicht von 60 einfallenden kWh nur 15 in einen Druckluftspeicher bekommen - aber so krass ist das bei diesen Systemen gar nicht.

Ich denke aktuell ist technisch sicher ein LiIO Akku oder auch ne Brennstoffzelle (z.B. Fronius) ganz weit vorn - aber eben auch ganz ganz teuer. Die Druckluftspeicher gehen vom Prinzip her nicht kaputt - sind einfach erweiterbar - ehe ich mir eine überlegte Gartenlaube in den Garten stelle - könnte ich mir als den Inhalt derselben auch einen Speicher vorstellen.

Beim Druckluftspeicher ist man ab Start in einer anderen Kapazitätsliga. 60kWh in LiIO will keiner bezahlen !!! UND das hält auch nicht so lange, wie die Druckluft…also TCO auf 20 Jahre muß man sich da auch mal antun. LiIO-Akku ist dann zunächst elektronischer Sondermüll - Druckluftspeicher ist Altmetall. Im Auge habe ich das Ding schon…

Aber eins nach dem anderen - erstmal den S85D…

Und eigentlich soll dann die GasTherme raus - das müßte noch vorher geschehen - da geht es dann wieder los - WP mit PV-Kopplung UND Speicher ? Flüssigkeitsspeicher - 5000l als Zisterne im Garten (als Delta-Speicher über PV geheizt für die WP bei -10 Grad ?) versenkt…also mir gehen die Ideen zum Überlegen nie aus. Autarkie heißt ja leider auch, die Heizung nicht aus den Augen zu lassen. Also muss ne WP her. Aktuell gibt es schon erste brauchbare Ansätze, den SMA Home Manager mit einzelnen WPs per SEM zu verbinden - das wird aber bestimmt noch zwei Jahre dauern. SMA war früher deutlich innovativer - seit der abwürgten E-Wende haben die bei F&E deutlich zurückfahren müssen, leider…

Was für unglaubliche Jahre uns Spielkälbern bevor stehen - herrlich…

Und das mit der Durchsetzungskraft am Markt ist so ne Sache - im Bereich EE würde ich da gar nix drauf geben - das MS hat sich nach deutschem Dafürhalten auch aktuell nicht durchgesetzt - ist aber ein überlegenes Auto. LiIO wird deshalb nicht in der entspr. Form billiger, weil die Masse fehlt - Gleiches gilt auch für die Brennstoffzelle. Kann man ja kaufen 5kW bei Fronius - ich glaube 42K Euro :slight_smile: - frag’ da mal nach, wieviel die im Jahr von den Dingern verkaufen und warum das so ist…

…außerdem heißt das thema hier ja SCHWUNGRAD… :wink: