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Die Effizienz ist egal.

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  1. Die Effizienz ist egal.

    Autor: Kleine Schildkröte 11.08.16 - 19:55

    Die Effizienz ist egal. Wenn man es schafft, 10% Strom zu Treibstoff zu bekommen, dann hat sich das schon gelohnt. Dann haben wir Solarzellen (oder Fusionsstrom :-)) die 20% bis 30% vom Sonnenlicht in Strom umwandeln und den Strom können wir dannzu 10% Treibstoff und 90% Wärme machen. Wärmetauscher dran, bingo.

    Mit der Prozesswärme sieht die Energiebilianz ganz anders aus. Die Frage ist zwar, wie hoch man die Prozesstemperatur bekommt, denn je höher, desto mehr kann man mit dieser Prozesswärme anfangen. Vom Vorwärmen von Erzen vor der Verhüttung bis hin zu Warmwasser und den ganzen Prozessen in der Chemie, ist damit dann alles möglich.

    Und selbst wenns halt nur 10% Treibstoff wäre, was die Sonne so runterballert ist absolute enorm. Wenn man erst einmal einen Prozess hat, der Energie abwirft und die Energieausbeute von Solarzellen über ihr ganzes Leben bedeutend mehr ist (was momentan schon der Fall ist) als für die Produktion und das anschließende Recycling notwendig ist, dann kann man in wenigen Jahren die halbe Welt damit überziehen.

    Wir schauen immer wieder auf die Wirkungsgrade, aber wie es Pflanzen und Tiere schon vormachen, es interessiert nicht wirklich. Die Masse macht es. Die Frage ist nur, was wir dann mit dem ganzen Treibstoff wollen, wenn wir elektrisch fahren... .

  2. Re: Die Effizienz ist egal.

    Autor: Jqw767 11.08.16 - 20:37

    Kleine Schildkröte schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Die Effizienz ist egal.
    > ...
    > Wir schauen immer wieder auf die Wirkungsgrade, aber wie es Pflanzen und
    > Tiere schon vormachen, es interessiert nicht wirklich. Die Masse macht es.

    Ich vermute Ihr Beitrag ist sartirisch gemeint, denn auch wenn der Wirkungsgrad einer Solarzelle oder einer Wärmekraft-Maschine nicht der einzige marktrelevante Faktor ist, ist er dennoch entscheidend. Korrekterweise muss man sich Ertrag und kosten anschauen (bei Solarzellen zählt daher ¤/W Peak). Hier muss diese Technologie also mit bereits vorhandenen wie herkömmlicher Photovoltaik konkurrieren. selbst wenn die Technologie spottbillig ist und ¤/Wp mithalten kann, wird bei geringem Wirkungsgrad die benötigte Fläche interessant. Es ist eben nicht so, dass es sich lohnt "die halbe Welt damit zu überziehen", da dieser dezentral gewonnene Treibstoff und Energie wieder gesammelt und transportiert werden muss. Die gleichen Probleme gibt es bei er natürlichen Variante der Photosynthese: Algenkraftstoff
    https://de.m.wikipedia.org/wiki/Algenkraftstoff

    Photovoltaik in Verbindung mit Pumpspeicherwerken und neueren Batteriesystemen sind zumindest aktuell und mittelfristig zielführender.

    Vermutlich geistert die künstliche Photosynthese weiterhin viele Jahre umher und erreicht irgendwann ähnlich wie die Fusion den Status einer Konstante. Die Fusionskonstante beträgt schon immer 40 Jahre, also so lange bis die Technologie fertig ist und permanent einen netto-Überschuss ins Stromnetz einspeisen kann.

  3. Re: Die Effizienz ist egal.

    Autor: Der Held vom Erdbeerfeld 12.08.16 - 08:37

    Kleine Schildkröte schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Wir schauen immer wieder auf die Wirkungsgrade, aber
    > wie es Pflanzen und Tiere schon vormachen, es interessiert
    > nicht wirklich. Die Masse macht es.

    Exakt. Siehe auch meinen Beitrag im selben Tenor dazu.

    > Die Frage ist nur, was wir dann mit dem ganzen Treibstoff
    > wollen, wenn wir elektrisch fahren...

    Ein wenig Treib- bzw. Brennstoff wird immer noch benötigt, um isolierte/autarke Systeme zu betreiben, die nicht ohne weiteres in die Infrastruktur einzubinden sind. Das können Fahrzeuge sein, mit denen man abseits der Zivilisation unterwegs ist oder Generatoren, die am Arsch der Welt für Strom sorgen.

    Außerdem sind Brennstufe guter Reservespeicher. Wenn man die Wahl hat, Energieüberschüsse verpuffen zu lassen oder mit schlechter Bilanz in Umwandlungsprozesse zu stecken, macht man natürlich letzteres und kann bei (punktuellen) Engpässen des regenerativen Systems schnell mal etwas durch Verbrennung einspeisen - dosiert eingesetzt verkraften das Lebensumfeld und Umwelt problemlos.

    Der Mammutanteil wird aber in die (Schwer-) Industrie gehen. Du deutest ja schon so etwas an: Schmelzöfen etc. kann man zwar auch hübsch langsam auf Betriebstemperatur bringen und dann dort halten, aber das wird nicht in jeder Situation wirtschaftlich oder logistisch machbar sein. Außerdem sind das Anlagen mit langer Laufzeit, die nicht unbedingt allesamt ausgetauscht wurden, selbst wenn der Rest der Welt bereits elektrisch unterwegs ist.

    Tja, und da wir ja am Spekulieren sind, kann man durchaus anführen, dass der nächste Supervulkanausbruch erdgeschichtlich gesehen längst überfällig ist. Vielleicht passiert es erst in Jahr(zehn)tausenden, in Jahrhunderten oder eben in Jahrzehnten (oder demnächst, aber das beträfe unser Thema nicht). Und wenn so viel Dreck in der Atmosphäre ist, dass die solare Energieversorgung zurückgeht, während gleichzeitig der Energiebedarf steigt (und man sämtliche Solarflächen ständig von Staub befreien muss), wäre es sehr von Vorteil, genug Brennstoff gebunkert zu haben, um wenigstens zehn, besser 20, harte Jahre überbrücken zu können.

  4. Re: Die Effizienz ist egal.

    Autor: schily 12.08.16 - 14:44

    Pflanzen schaffen aber nur 0,2% Wirkungsgrad.

  5. Re: Die Effizienz ist egal.

    Autor: Kleine Schildkröte 12.08.16 - 14:59

    Jqw767 schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Kleine Schildkröte schrieb:
    > ---------------------------------------------------------------------------
    > -----
    > > Die Effizienz ist egal.
    > > ...
    > > Wir schauen immer wieder auf die Wirkungsgrade, aber wie es Pflanzen und
    > > Tiere schon vormachen, es interessiert nicht wirklich. Die Masse macht
    > es.
    >
    > Ich vermute Ihr Beitrag ist sartirisch gemeint, denn auch wenn der
    > Wirkungsgrad einer Solarzelle oder einer Wärmekraft-Maschine nicht der
    > einzige marktrelevante Faktor ist, ist er dennoch entscheidend.

    Sie denken in Geld. Geld ist eine Flußgröße und damit irrelevant, wenn es um langfristige Entwicklungen geht.

    > Korrekterweise muss man sich Ertrag und kosten anschauen (bei Solarzellen
    > zählt daher ¤/W Peak). Hier muss diese Technologie also mit bereits
    > vorhandenen wie herkömmlicher Photovoltaik konkurrieren.

    Hat bei der Windkraft und bei der Einführung der PV keinen interessiert. Hier hatten wir die Einspeisevergütung. Die Frage ist nur, wollen wir es jetzt, später oder gar nicht.

    > selbst wenn die
    > Technologie spottbillig ist und ¤/Wp mithalten kann, wird bei geringem
    > Wirkungsgrad die benötigte Fläche interessant. Es ist eben nicht so, dass
    > es sich lohnt "die halbe Welt damit zu überziehen",

    Warum nicht? Es wurde mal durchgerechnet, was passiert, wenn wir 10% der Wasserflächen mit Solarzellen zupflastern würden. Sah gut aus. Nur wäre halt die Option All um ein paar Größenordnungen preiswerter.

    > da dieser dezentral
    > gewonnene Treibstoff und Energie wieder gesammelt und transportiert werden
    > muss. Die gleichen Probleme gibt es bei er natürlichen Variante der
    > Photosynthese: Algenkraftstoff
    > de.m.wikipedia.org

    Deshalb sprach ich ja auch von Stromleitungen (wenn ich mich recht entsinne). Hat man strom, ist es egal, wo man den Treibstoff bzw. den Strom verbraucht. Findet man für die dabei entstehende Prozesswärme gute Anwendung, dann hat sich auch dass mit der Effizienz. Es ist genauso wie Trinkwassergewinnung durch Salzwasserverdampfung. Wird viel zu selten gemacht, wird aber demnächst sicher im hohen Maße kommen... .

    > Photovoltaik in Verbindung mit Pumpspeicherwerken und neueren
    > Batteriesystemen sind zumindest aktuell und mittelfristig zielführender.

    Wozu? Macht kaum Sinn. Energie ist billig, die gibts für 0, der Preis ist ein Endverbraucherpreis auf die gelieferte Kilowattenergie.

    > Vermutlich geistert die künstliche Photosynthese weiterhin viele Jahre
    > umher und erreicht irgendwann ähnlich wie die Fusion den Status einer
    > Konstante. Die Fusionskonstante beträgt schon immer 40 Jahre, also so lange
    > bis die Technologie fertig ist und permanent einen netto-Überschuss ins
    > Stromnetz einspeisen kann.

    Naja nicht wirklich. Die Zeiger bei Fusion sind auf Nettoüberschuss. Es muss halt nur gebaut werden und nochmal kontrolliert, ob die Simulationen korrekt waren. Was für die Fusion noch Probleme bereitet - neben der Unfähigkeit Zeitpläne einzuhalten und der Dummheit nur einen Reaktor zu bauen, obwohl man den nächsten für zusätzlich ein Drittel und den fünften für 10% extra bekommt - ist die Wirtschaftlichkeit und der Beweis des fortgesetzten Betriebs. Den Rest hat man schon.

  6. Re: Die Effizienz ist egal.

    Autor: mxcd 12.08.16 - 16:36

    Naja. Es gibt Bereiche, in denen es absolut Sinn macht, flüssige Kraftstoffe zu verwenden und andere in denen keine realisitsche Alternative in Sicht ist.

    Paradebeispiel dafür ist die Luftfahrt. Klar gibt es mitlerweile elektrische Flugzeuge, aber es steht nicht in Aussicht, dass es in naher Zukunft eine derartige Lösung für Mittel- und Langstreckenjets geben wird.
    Hier ist die ausserordentlich hohe Engergiedichte flüssiger Kohlenwasserstoffe sehr interessant. Und auch, um Überschüsse im richtig grossen Masstab aufzufangen und die Ergebnisse dauerhaft vorhalten zu können, ist flüssiger Treibstoff eine gute Sache.

    Und dann ist ja da noch die ewig lange Umstellungszeit der Zahlreichen auf Verbrennung basierenden Heiz- und Warmwassersysteme, die überall im Einsatz sind.

    Ein weiterer Sektor ist die Seeschiffahrt ....

  7. Re: Die Effizienz ist egal. +1

    Autor: mxcd 12.08.16 - 16:38

    Absolut. Für nachhaltige Erzeugung von Flüssigkraftstoffen gibt es superviele Gründe.
    Je eher wir anfangen, desto besser.

  8. Re: Die Effizienz ist egal.

    Autor: Der Held vom Erdbeerfeld 12.08.16 - 17:09

    schily schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Pflanzen schaffen aber nur 0,2% Wirkungsgrad.

    Die Sonne liefert unbegrenzt gewaltige Mengen an Energie. Wir können es uns also leisten, diese ineffizient für unsere Zwecke nutzbar zu machen, wenn man dadurch jene Nachteile vermeidet, die mit effizienteren Methoden einher gehen.

  9. Re: Die Effizienz ist egal.

    Autor: Der Held vom Erdbeerfeld 12.08.16 - 17:29

    mxcd schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Ein weiterer Sektor ist die Seeschiffahrt ....

    Diese könnte eventuell sogar noch am ehesten auf Brennstoffe verzichten. Über 95% des Energieaufwandes entstehen, den Kahn erst einmal in Schwung zu bringen - bei vollbeladenen Frachtern ist das natürlich eine ganze Menge, aber die starten ja nicht irgendwo im Nirgendwo und halten auch nicht einfach mal irgendwo im Nirgendwo an.

    Mit Elektromotoren getriebene Schiffe bräuchten eine Art Starthilfekabel in Form eines Abnehmer in den Häfen und müssten während der Fahrt nur den Wasser-/Luftwiderstand ausgleichen. Das ist mit einem vollen Energiespeicher und über an Bord befindliche Solar- und Windkraftanlagen machbar.

    Schlimmstenfalls bleibt ein Schiff liegen; das passiert auch heutzutage. Zwar i.d.R. nicht, weil der Treibstoff ausgeht, aber ziemlich oft durch defekte Treibstoffpumpen und -leitungen oder eben durch Maschinenschäden durch Verschleiß - und der ist bei Schiffsdieseln deutlich höher als bei Elektromotoren. Praktische Vergleichs- und Erfahrungswerte zwischen direkter, dieselmechanischer und dieselelektrischer Kraftübertragung gibt es schon heute, letztere wäre das Vorbild - nur dass der Strom für den Antrieb nicht aus einem Dieselgenerator käme.

    Denkbar wären hier auch Hybridantriebe, denn hätte man erst einmal unbegrenzt saubere Energie, ist die Umwandlung eines Teils davon in Treibstoffe für verbrennungsgestützte Start- und Hilfsantriebe auch nicht mehr das Problem und immer noch um Längen sauberer (und langfristig verfügbarer) als Schiffsdieselöl.

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