Speicherkraftwerk für den Privathaushalt

  • Ich spinne gerade....


    Wir habe ja an anderer Stelle schon über Systeme wie Wärmepumpen oder ähnliches diskutiert, die die überschüssigen Strommenge im Privathaushalt speichern und nicht schlecht an den Energieriesen gespendet wird. Nun ist mir folgende Idee gekommen als ich so einen großen Blechernen Wassertank auf Stelzen in nem Westernfilm gesehen hab. Man könnte sich mit sowas ja ein Pumpenspeicherkraftwerk bauen. D.h. wenn zuviel Strom produziert wird Wasser in den Tank pumpen und wenn BHKW aus ist und strom gebraucht wird, mit dem Wasser einen Generator antreiben der dann Strom liefert. Ich finde diese Lösung auf jeden Fall besser, als ein System mit Batterien im Keller besonders weil es einfach zu relaisieren ist ausser die Pumpen Generator Systematik. Desweiteren könnte man auch weitere Pumpsysteme z.B. mit Windkraft oder ähnlichem mit einbinden um auch damit Wasser in den "Tank" zu Pumpen.


    Was haltet Ihr von der Idee im kleinen Maßstab? Ich mein Platz hätt ich und es wär einen Versuch wert find ich....


    Tom

  • Hi,
    interessant, dein Beitrag: aber auch rentabel? Wenn ich richtig liege, braucht man 1watt um ein Kilo(Liter) um einen Meter anzuheben. Folgerung: Wieviel Wasser und wie hoch muss der Behälter fassen/sein?
    Dann gibts da auch wieder die Verluste, Kosten für das Pumpwerk/turbine...
    Klar, die Speicherung mittels Akkus ist auch nicht gerade rentabel, ich gehe nach wie vor gedanklich in Richtung Wasserstofferzeugung... Jaja, die Speicherung, die Gefahr im Umgang mit dem flüchtigen und explosiven Zeug: alles nur Schnapsideen oder ist so etwas wirklich nur in zentralen Großanlagen realisierbar @:pille
    Man sollte dazu sicherlich den Peak Oil nicht außer Acht lassen, danach wird alles schnell rentabel.

  • Hallo Leute,


    genau meine Ansatz :)
    wir könne ja mal einen Brain Storming machen. Also ich habe bisher zwei konkrete Ideen dazu.


    1. Wasserkraft. Man baut einen Wasserspeicher auf einem kleinen "Gartenhäuschen" ich dachte an eine Höhe von 2 Metern plus Tank. So dass das Regenwasser aus der Dachrinne des Hauses in den Tank laufen kann. Wenn man hier jetzt die Idee des Pumpspeichers damit verbindet, könnte man auch höher bauen. Aber das ist natürlich eine Frage des Gartenhäuschens, denn ich dachte hier durchaus ein eine massive Betonkonstruktion mit einem Tank von >10m³ also 10 Tonnen nur Wasser oben auf den "Dach". Daraus könnte man dann den Garten wässern ohne ein Pumpe zu benutzen. Aber wenn man jetzt noch einen 10m Tiefen Sickerschacht aus Betonringen unter dem Gartenhaus anlegt, hat man schon eine Fallhöhe von 12m und man muss gar nicht pumpen bzw. 10m weniger hoch pumpen. Da sollte doch die Effizienz wieder steigen. Also man steckt sozusagen weniger rein als man wieder raus hohlen kann, abzüglich der Verluste.


    2. Geothermie. Hier muss ich noch Details ausarbeiten, aber es kommt aber eine große Solarthermie Anlage, ein oder zwei sehr tiefe Löcher und eine Dampfturbine die nicht mit Wasser betrieben wird dabei vor.
    Das ganze soll eigentlich nicht als Speicher diene, sonder soll eigenständig Wärme und Strom erzeugen. Wobei im Sommer die Wärme in die Erde abgegeben wird und im Winter die Wärme aus der erde kommen soll.
    Dabei ist der Bau eine Dampfturbine mit ca. 3-5Kw Leistung die Dabei noch absolut dicht sein muss sicherlich der schwierigste Teil. Aber in groß ist das ja offensichtlich auch möglich.


    Also schreib mal eure Ideen, auch wenn sie ähnlich verrückt sind.


    viel Grüße
    Mofaklaus

    BHKW : Dachs Gas 5,5kW
    SolarTherm.: 10m² Kago mit 600l Systemspeicher
    PV: 4kWp / SMA SunnyBoy SWR3000 / 14x ASE-300-DG-FT
    Speicher : LG Chem 6.4 mit Effekta AX 5000 und ca. 2KWp Solar

  • Hallo


    ich hab mir das auch mal bildlich vorgestellt.
    Meine Idee:
    Haus mit Dachboden, dort steht ein Tank mit einem Volumen von ca. 1000L. Verbunden mit einer Rohrleitung und Pumpe/Turbine in den Keller. Fallhöhe ist angedacht mit 7m.
    So, die 1000L haben etwa 10.000N Zugkraft mal 7m Fallhöhe wären das 70.000Nm. Soweit nachvollziehbar?


    1Nm sind 1Ws. Dann hätten wir 70.000Ws.


    Das wären unglaubliche 0,0194KWh ohne Verluste. Damit kann man vielleicht sein Laptop laden.


    Alle Angabe ohne Gewähr.
    Grüße Philipp

  • Ich hab auch "mal eben" mitm Taschenrechner gepielt. :wissenschaftler:


    Wobei mir schon beim Zeichnen einer Skizze aufgefallen ist das es da ein grundlegendes mechanisches Problem gibt!
    Wasserkraft.pdf
    Ich hab mich dabei erstmal an Klaus Vorschlag mit Gartenhäuschen und Zisterne orientiert.
    Obwohl ich mit relativ flachen Speichern gerechnet hab ergibts sich zwischen Laden und Entladen bereits eine Differenz von 2m!
    Hab dann eine Pumpe mit recht ordentlicher Leistung rausgesucht, spart ein Haufen rechner- und raterei mit unbekannten wie z.B. Wirkungsgrad .
    Jedenfalls würde die Pumpe in einer Stunde 46800l Wasser bewegen. 46t, das gibt ein männliches Gartenhäuschen! 8)


    Dann in die andere Richtung mit der Formel ausm Wiki. Wikrungsgrad von 90% ist für den zu erwartenden Wasserdruck seeehr hoch gegriffen. 70% dürften wahrscheinlicher sein...
    Jedenfalls wäre bei 2,4kw (wie die Pumpe, so ein Zufall :whistling: ) der Speicher nach 520s alle. Die Pumpe lief aber 3600s :blush2: .



    Bei ph3o4 siehts bissl besser aus: Die Pumpe schafft auf 10m 33120l, leer ist der Speicher (7m Fall) in 1200s.
    33% Gesamtwirkungsgrad - naja. :beta:



    mfg JAU


    Nachtrag: Für alle denen 46 t zu heftig ist hab ich nochmal mit ner andern Pumpe gerechnet:
    5m: 5000l/h, geleert in 217s => 6,0%
    10m: 2000l/h, geleert in 206s => 5,8% ;-_


    Beides bei 600W abgegebener Leistung.

  • Hallo Jau,


    ich denke/hoffe mal das du da eine gewaltigen Fehler machst bei der Betrachtung. Denn die Leitungsangabe der Pumpe bezieht sich auf die Maximal Leistung, die du ja nicht benötigst bei der Höhe.


    Und wie machen das dir Großen Pumpspeicher Kraftwerke? Habe die auch nur 6% Wirkungsgrad?
    Da muss doch ein Fehler sein.


    Gruß
    Mofaklaus

    BHKW : Dachs Gas 5,5kW
    SolarTherm.: 10m² Kago mit 600l Systemspeicher
    PV: 4kWp / SMA SunnyBoy SWR3000 / 14x ASE-300-DG-FT
    Speicher : LG Chem 6.4 mit Effekta AX 5000 und ca. 2KWp Solar

  • Hallo!



    Ich hab auch schon darüber nachgedacht was mann in diesem Bereich machen könnte:


    Bei einem Grundstück mit einem Höhenunterschied von 40m auf eine Länge von 400m könnte man am oberen Ende und im Tal, einen Teich anlegen und das Wasser nach ober Pumpen bzw. nach unten zur Stromerzeugung laufen lassen. Wenn die Pumpe dann als Turbine auch noch genützt werden kann (Asyncrongenerator) könnte das vielleicht was werden.....


    Der Strom für die Pumpe sollte von einem Windrad z.B 10 Kw kommen....



    Mit freundlichen Grüßen........

    Holzgassteuer ist zu teuer......das Finanzamt nur Atomkraft schaft!
    Holzvergaser - BHKW 20 kW el. und PV 19,6kW


    www.holzgasjournal.de
    Soehlmetall GmbH
    Dieselstraße 7
    84419 Obertaufkirchen

    Einmal editiert, zuletzt von holzgaser ()

  • Abend,


    ich denke/hoffe mal das du da eine gewaltigen Fehler machst bei der Betrachtung. Denn die Leitungsangabe der Pumpe bezieht sich auf die Maximal Leistung, die du ja nicht benötigst bei der Höhe.


    Die abgegebene Leistung der Pumpe (in Form von Volumen) hängt ab von der Höhe. Um da nix rechne zu müssen hab ich eine Pumpe rausgepickt (ohne besonders zu vergleichen) und die Daten des Herstellers übernommen. Ist die die Leistung der Pumpe zu groß musst du eine andere wählen, elektrisch gibts da nix einzustellen und eine hydraulisch Drossel wär wie mit angezogener Handbremse durch die Stadt zu fahren weil der Mistbock bei Vollgas über 50 fährt. ))))


    Zitat

    Und wie machen das dir Großen Pumpspeicher Kraftwerke? Habe die auch nur 6% Wirkungsgrad?
    Da muss doch ein Fehler sein.


    Zum einen bei der Pumpe, ich hab aber keine Schimmer welche die in richtigen Pumpspeicherwerken verwenden.
    Ich halte mehrstufige Kreiselpumpen jedenfalls für effizienter als so ne einstufige, bringt dann aber zuviel Volumen.


    Zum andern das erwähnte Problem mit der Mechanik: In meine Rechnung hab ich eine Differenz zwischne Lade- und Entladehöhe. 5m laden, 3 m entladen. Das allein senkt den Wirkungsgrad schon auf 60% (bzw. 70% bei 10m/7m).
    Meiner Einschätzung nach ist das dann auch der springende Punkt was ein echtes Pumpspeicherwerk mit Fallhöhen >200m erst effizient macht.


    Ob eine kleine Francis einen guten Wirkungsgrad bei Laden und Entladen bringt müsste aber rauszubekommen sein.



    mfg JAU

  • Nanu,
    woher kommt denn die Differenz zwischen Lade- und Entladehöhe?
    Ist mir jetzt nicht klar.
    Wenn das selbe Rohrsystem zu Laden und Entladen benutzt wird, sollten sie doch gleich sein. _()_


    Gruß
    Technikfreak

  • Hallo,


    Also Wasser als Speichermedium, ich weiß nicht, wenn man nicht gerade einen Wasserturm bewohnt, dann ist das doch ein wenig unpraktikabel. |__|:-)


    Aber wie wäre es denn mit Druckluft?


    Ich weiß zwar, das die Umwandlung von elektrischer Energie in Druckluft sehr viel Abwärme am Kompressor freisetzt, aber die könnte ja genutzt werden, wenn das BHKW läuft, dann brauchen wir ja eh Wärme.
    Als Speichertank könnte ich mir einen Flüssiggastank vorstellen, die haben einen Prüfdruck von 30 Bar - einen Betreibsdruck von 16 Bar.


    Bliebe nur die Frage, wie die Umwandlung zurück in Strom vonstatten gehen soll, und mit was für einem Wirkungsgrad....
    ...wenn man nicht gerade Zahnarzt ist kommt die direkte Verwendung der Druckluft ja wohl eher nicht in betracht! ^^|__|


    Gruß Dachsgärtner

  • Abend,


    Druckluft kam mir auch kurz in Sinn, Wiki hat mir aber das bestätigt was ich schon in der Ausbildung gelernt hab: Druckluft ist der innefizienteste Energieträger den man sich vorstellen kann - selbst professionelle Druckspeicherkraftwerke schaffen keine 50% Wirkungsgrad . :S


    Bzgl. Lade/Entladehöhe hilfts wenn man sich mein pdf anschaut.
    Für eine kombinierte Turbine/Pumpe siehts das bissl besser aus:
    Wobei ich bezweifle das eine Francis selbstansaugend ist.
    Und unten in die Zisterne einleiten (wenn man das Ventil weglässt) macht die Turbine wieder ineffeizient wegen Gegendruck durch stehendes Wassers.



    mfg JAU

  • Wenn man sich mal die Dimensionen vorstellt bei einem 100 m³ Wasserspeicher in 10 m Höhe:
    Potentielle Energie m*g*h:
    100000 kg * 9,81 m/s² *10 m = 9810000 Ws = 2,725 kWh


    Dazu im Vergleich der Akku mit 200 Ah:
    200 Ah *12 V = 2,4 kWh


    oder der Gastank mit 5 m³ Volumen und 16 Bar Betriebsdruck:
    16 Bar = 1600 kPa
    1600 kPa * 5 m³ = 2,22 kWh


    vom Wirkungsgrad will ich hier garnicht sprechen.
    Vom Kosten-Nutzen-Verhältnis sind die Batterien ganz weit vorne. |__|:-)


    Wer rechnet es für ein Schwungrad aus :-)_:-) ?


    Gruß
    Technikfreak

  • Tach,


    sieht natürlich gleich anders aus wenn der Speicher in 200m Höhe steht, dann sind 54,5kWh. Ist nur die Frage wer hat im heimischen Garten solche Möglichkeiten? :-)_:-)


    Schwungrad hab ich nicht ausgerechent, aber vielleicht genügt ein Blick ins Wiki: Energiedichte



    mfg JAU

  • Hallo Jungs,
    Ich habe mir über Energiespeicherung auch schon so meine Gedanken gemacht.
    Am effektivsten wird für den Heimgebrauch und Eigenbaulösungen noch der Schwungradspeicher(Eisenrad bis max 500 1/min) sein, vorrausgesetzt man bekommt das 1-2 Tonnen Eisenrad in den Keller oder ins Gartenhaus ;)
    Es gibt auch Anbieter die USV Anlagen mit Schwungradspeicher anbieten allerding arbeiten die mit höheren Drehzahlen z.B. http://www.powersources.de/ps/…vgenhybrid/greenpower.php


    Die Energie kann man sich mit
    E= 1/2 * I *w^2
    mit Trägheitsmoment I = m*r^2
    und w(klein Omega) Drehzahl in 1/s
    Masse m in kg
    Radius r in m
    ausrechnen.


    Goldcaps scheiden aufgrund des schlechten Preis/Leistungsverhältnis aus.Außerdem haben die auch eine begrenzte Lebensdauer. Normale Kondensatoren (Elkos/Papier/Folien...) kann man auch vergessen weil man wegen der geringen Kapazität einfach zu viel braucht.


    Ein Vergleich der verschiedenen Techniken gibt's auch bei wiki http://de.wikipedia.org/wiki/Energiespeicher


    Gurß dieselquäler