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Geringer Wirkungsgrad wegen der Carnot-Schwelle

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  1. Geringer Wirkungsgrad wegen der Carnot-Schwelle

    Autor: GAda 02.05.19 - 11:20

    Was viele nicht wissen ist der sehr geringer Wirkungsgrad.

    Der Carnot-Wirkungsgrad, auch Carnot-Faktor genannt, ist der höchste, theoretisch mögliche Wirkungsgrad bei der Umwandlung von Wärmeenergie in mechanische oder elektrische Energie.

    Dieser beträgt nur 0,652 !

    Eine Empfehlung zu dem Thema:
    https://youtu.be/rV_0uHP3BDY



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 02.05.19 11:22 durch GAda.

  2. Re: Geringer Wirkungsgrad wegen der Carnot-Schwelle

    Autor: Thinal 02.05.19 - 11:25

    Das gilt für Verbrennungstemperaturen von 800°C, du musst den Wikipedia-Artikel auch verstehen. Wasserstoff verbrennt an der Luft mit 2300°C, da ist man dann schon bei 0,85.

  3. Re: Geringer Wirkungsgrad wegen der Carnot-Schwelle

    Autor: fanreisender 02.05.19 - 11:26

    Carnot ist halt mal unser Freund, mal unser Gegner. Bei Wärmepumpen lieben wir Carnot. :-)
    Die Faraday-Konstante möchten die Akkuhersteller ja auch möglichst groß, die Aluminium- und Kupferproduzenten möglichst klein haben.

  4. Re: Geringer Wirkungsgrad wegen der Carnot-Schwelle

    Autor: fanreisender 02.05.19 - 11:28

    Wenn wir "nur" verbrennen, ist es sowieso egal. Der Heizwirkungsgrad beträgt immer 100%. :-)
    Bei Carnot geht es ja um den Weg Temperaturdifferenz -> mechanische Arbeit

  5. Re: Geringer Wirkungsgrad wegen der Carnot-Schwelle

    Autor: Quantium40 02.05.19 - 11:36

    GAda schrieb:
    > Was viele nicht wissen ist der sehr geringer Wirkungsgrad.
    > Der Carnot-Wirkungsgrad, auch Carnot-Faktor genannt, ist der höchste,
    > theoretisch mögliche Wirkungsgrad bei der Umwandlung von Wärmeenergie in
    > mechanische oder elektrische Energie.
    > Dieser beträgt nur 0,652 !

    Ein Glück, dass man neben mechanischer oder elektrischer Energie auch Wärme produziert, die sich ebenfalls verwenden lässt. Damit lässt sich der Gesamtwirkungsgrad durchaus erheblich steigern. Zudem ist ein Wirkungsgrad von 0,652 gar nicht so gering im Vergleich mit anderen Möglichkeiten zur Energiegewinnung.

    Der Wirkungsgrad eines AKW liegt z.B. nur bei 0,35.

  6. Re: Geringer Wirkungsgrad wegen der Carnot-Schwelle

    Autor: Thinal 02.05.19 - 11:41

    Habe ich irgendwo was anderes geschrieben? Wirkungsgrad = 1 - T_k / T_h, da stehen zwei Temperaturen, da kann man keinen Zahlwert angeben ohne die Temperaturen festzulegen. Darauf wollte ich hinweisen und nicht, dass man damit ein Lagerfeuer machen soll.

  7. Re: Geringer Wirkungsgrad wegen der Carnot-Schwelle

    Autor: Ach 02.05.19 - 12:17

    Na deshalb doch die Brennstoffzelle. Mit der schlägt man der Thermodynamik doch diese elegante Schnippe. Für den Großmaßstab bietet sich zudem der Einsatz von Hochtemperatur Brennstoffzellen an, um nochmals die Kosten zu senken. Die brauchen kein Platin mehr sondern verwenden keramische Katalysatoren.

  8. Re: Geringer Wirkungsgrad wegen der Carnot-Schwelle

    Autor: Bonarewitz 02.05.19 - 12:24

    Und auch der schlechteste Wirkungsgrad wäre besser, als die windparks abzuschalten.

  9. Re: Geringer Wirkungsgrad wegen der Carnot-Schwelle

    Autor: wildzero 02.05.19 - 12:57

    Bonarewitz schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Und auch der schlechteste Wirkungsgrad wäre besser, als die windparks
    > abzuschalten.

    Das ja. Aber die Frage ist, ob nicht batterieelektrische Speicher für einen Windpark nicht ökonomischer wären? Da es hier ja immer nur sporadisch um wenige Stunden geht (Nachts bei viel Wind), welche es zu überbrücken gilt, bis das Netz wieder genung Strombedarf hat (zu Tagesbeginn).
    Power-to-X sind ja eher besser für Langzeitspeicherung.

    So eine Power-to-X Anlange welche dann unregelmässig für ein paar Stunden im Monat läuft, k.A. ob das rentabel sein kann.

  10. Re: Geringer Wirkungsgrad wegen der Carnot-Schwelle

    Autor: dummdumm 02.05.19 - 13:07

    Bonarewitz schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Und auch der schlechteste Wirkungsgrad wäre besser, als die windparks
    > abzuschalten.

    Nein, wenn die Herstellung mehr Energie erfordert als zu gewinnen ist (also negativ), erscheint ein Wirkungsgrad von 0 bei Abschaltung plötzlich recht gut.

    Da hier jemand schon vorgerechnet hat, dass der Gewinn derzeit sowieso bei höchstens 0.00075‬ % liegt, wäre es vielleicht besser die gesellschaftlichen Arbeitsaufwände eher dort einzusetzen wo es auch etwas nutzt. Vermutlich wäre es besser endlich das Stromnetz auszubauen, dann bekommt man den Strom dort hin wo er gespeichert werden kann.

  11. Re: Geringer Wirkungsgrad wegen der Carnot-Schwelle

    Autor: Ach 02.05.19 - 13:19

    dummdumm schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Nein, wenn die Herstellung mehr Energie erfordert als zu gewinnen ist (also
    > negativ), erscheint ein Wirkungsgrad von 0 bei Abschaltung plötzlich recht
    > gut.
    >
    > Da hier jemand schon vorgerechnet hat, dass der Gewinn derzeit sowieso bei
    > höchstens 0.00075‬ % liegt, wäre es vielleicht besser die
    > gesellschaftlichen Arbeitsaufwände eher dort einzusetzen wo es auch etwas
    > nutzt. Vermutlich wäre es besser endlich das Stromnetz auszubauen, dann
    > bekommt man den Strom dort hin wo er gespeichert werden kann.

    Die Herstellung von Wasserstoff fordert immer mehr Energie als aus dem Wasserstoff in Strom zurück zu gewinnen ist :]. Der Wirkungsgrad der Elektrolyse und Rückverstromung bewegt sich aber stabil bei irgendwas zwischen 0,5 und 0,65, also kein Grund zur Panik :].

  12. Re: Geringer Wirkungsgrad wegen der Carnot-Schwelle

    Autor: Workoft 02.05.19 - 21:55

    dummdumm schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Vermutlich wäre es besser endlich das Stromnetz auszubauen, dann
    > bekommt man den Strom dort hin wo er gespeichert werden kann.

    Oder man schaltet die Kohlekraftwerke, die das Netz verstopfen, dass hohes EE-aufkommem abgeregelt werden muss. Das hätte eigentlich nur Vorteile und kostet nur deswegen, weil die Politik die Verfahren nicht schon vor 20 Jahren angeleiert hat und man nun Entschädigung zahlen muss.

  13. Re: Geringer Wirkungsgrad wegen der Carnot-Schwelle

    Autor: Eheran 03.05.19 - 07:54

    Brennstoffzellen sind ebenfalls ineffizient mit ~60%. Zusammen mit der Erzeugung des Wasserstoffs + Komprimierung ist man auf dem Niveau eines 0815 Verbrenners. Dass das viel zu schlecht ist, ist hoffentlich verständlich.

  14. Re: Geringer Wirkungsgrad wegen der Carnot-Schwelle

    Autor: Ach 03.05.19 - 12:51

    Für Wasserstoff, der mit Energie aus dem Europäischen Strommix produziert wurde, sieht es mit der CO2 Bilanz ja wirklich ziemlich übel aus, wenn man den in Brennstoffzellenfahrzeugen verwendet, wusste ich gar nicht :




    Um mitzuhalten muss der Wasserstoff also unbedingt aus EE-Strom produziert werden. IMHO eine ganz schön unangenehme Überraschung. Die reinen Elektrofahrzeuge bleiben unschlagbar und Brennstoffzellenfahrzeuge erreichen erst in frühesten fünf Jahren nur irgendeinen bilanziellen (CO2-)Fortschritt.


    Siehe : => Well-to-Wheel Betrachtung der Antriebstechnologien


    Nichtsdestotrotz : die Brennstoffzelle wandelt Wasserstoff mit weit mehr als dem doppelten Wirkungsgrad in Strom im Vergleich zur Verbrennung im Ottomotor, eben wenn der Wasserstoff erst mal vorliegt. Das Nadelöhr befindet sich demnach nicht in der Brennstoffzelle, sondern in der H2 Produktion.



    4 mal bearbeitet, zuletzt am 03.05.19 13:03 durch Ach.

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