Pumpspeicherkraftwerk für Selbstversorger

[BernhardHeuvel]

Frage an die Techniker unter uns:

Läßt sich sowas:

http://www.wissenschaft-online.de/artik ... &_z=859070

...auch im kleineren Maßstab für Selbstversorger bauen?

Viele Grüße
Bernhard

[roland]

Hi,
naja, also erstmal checken, ob das kein früher Aprilscherz ist.
Im kleinen masstab lässt es sich sicher bauen. in dem grossen hab ich meine zweifel.

Was wichtig wäre (bei der kleinen Variante):
1. Sichere Dichtung des "Stempels", zb indem man eine geschlossene folienblase füllt, auf der das Gewicht aufliegt.
2. eine Pumpenvariante, die auf Druck und nicht auf menge Ausgelegt ist. Normale Gartenpumpen würden hier sehr viel Energie verlieren. Besser eine Membran oder Kolbenpumpe.
3. Ventile! diese müssen ja einene recht grossen Druck aushalten, aber leicht aufgehen - das ist in der ventiltechnik ein Wiederspruch. Sonst geht zu viel Energie zum Aufdrücken der ventile (Differenzdruck) verloren. Stichwort direktschaltendes Ventil.

Da hier eher eine kleine Wassermenge mit viel Energie (Druck) gespeichert wird, ist eine Turbine als Generator besser - diese ist halt technisch aufwändiger. Selberbauen ist schwierig.

Ich würde schätzen, wenn du wirklich selbstbauen willst, dann lieber die alten Hochspeicher. Wenn SV auch heist, Komponenten zu kaufen, dann ist es machbar. Sinnvoll?? Weis ich nicht. Kann die Verluste beim Druckspeichern nicht abschätzen.

Roland

[John Doe]

Wundert mich das Eduard Heindl von der Hochschule Furtwangen das mit Wasser machen möchte, wobei hydraulische Öle, oder noch besser, komprimiertes CO2, um längen bessere Wirkungsgrade aufweisen.

So werden ja seit Jahrzehnten Flugzeuge vom Träger geschossen, Achterbahnen angetrieben und Autobahnbrücken in Position gehoben.
Solang die Komprimierung dabei aus regennativen Stromquellen stammt - eine 1A Druckspeicherbatterie.

[BernhardHeuvel]

Zum Wasser:
Kann man nicht den Druck erhöhen, wenn man bei einer kleinen Lösung mit einem 5 Tonnen Wagenheber den Druck von Hand vor der Stromabnahme nochmal erhöht?

Wäre Luft als Kompressionsmedium schlechter als Wasser? Ich denke da an einen Luftkompressor mit Speichertank. Da kann man vielleicht Altgeräte umbauen.

Viele Grüße
Bernhard

[Benutzer 146 gelöscht]

Wundert mich das Eduard Heindl von der Hochschule Furtwangen das mit Wasser machen möchte, wobei hydraulische Öle, oder noch besser, komprimiertes CO2, um längen bessere Wirkungsgrade aufweisen.

So werden ja seit Jahrzehnten Flugzeuge vom Träger geschossen, Achterbahnen angetrieben und Autobahnbrücken in Position gehoben.
Solang die Komprimierung dabei aus regennativen Stromquellen stammt - eine 1A Druckspeicherbatterie.

ich vermute mal, da spielen Umwelt- und Kostenaspekte eine Rolle.

Generell macht das wohl nur Sinn mit hocheffizienten Pumpen und Turbinen-getriebenen Generatoren, wobei auch hier der Wirkungsgrad mit der Größe der Anlage steigt.

Druckspeicher mit Luft oder anderen Gasen sind ja nichts Neues, - der Reiz an dem beschriebenen System ist aber das extrem günstige Verhältnis von Speicherkapazität und Kosten, wenn die Kalkulation denn stimmt...

[John Doe]

Zum Wasser:
Wäre Luft als Kompressionsmedium schlechter als Wasser?

Wasser kann Mensch idS. gar nicht komprimieren.
Es ist zwar Kompremierabr - aber nur sehr schwach.

Fast alle Gase lassen sich wesentlich besser Komprimieren. Darunter auch Atmosphäre (Luft).

[BernhardHeuvel]

Siehe auch:
http://www.buch-der-synergie.de/c_neu_h ... ckluft.htm

Bernhard

[Manfred]

Ich hab mal mit einem kleinen Teich und 50 m Gefälle rumgerechnet, ob es sich lohnt, den Teich zu stauen und nach Bedarf durch ein Miniwasserkraftwerk abzulassen. Aber die Energie in der speicherbaren Wassermenge war relativ klein.

Die potentielle Energie (E) eines Pumpseichers kann man berechnen mit
E = m (Masse) * g (Erdbeschleunigung 9,81 Meter pro (Sekunde*Sekunde)) * h (nutzbare Höhe)

In meinem Fall war der Teich ca. 20 m2 groß und 1 m tief, also 20 Tonnen Wasser. Nutzbares Gefälle 50 m.
Also E = 20.000 kg * 9,81 m/s2 * 50 m = 9.810.000 kg*m2/s2 = 9.810.000 Joule = 9.810 kJ = 2,7 kWh

Realistisch kann man davon mit Kleinstwasserkraft wohl maximal 50% in Strom umwandeln.
Der ganze Teich in 50 m Höhe brächte also ca. 1,35 kWh (Kilowattstunden).

Umgerechnet auf das Granitmodell für die Ebene müsste man also einen 20 Tonnen schweren Granitblock 50 m hochheben oder einen 1000 Tonnen schweren Klotz im einen Meter, um am Ende 1,35 kWh abzapfen zu können.
Kann mir nicht vorstellen, dass sich das für einen SVler ausgeht.

[homesteader]

[roland]

Zum Wasser:
Kann man nicht den Druck erhöhen, wenn man bei einer kleinen Lösung mit einem 5 Tonnen Wagenheber den Druck von Hand vor der Stromabnahme nochmal erhöht?

Der Druck entsteht ausschliesslich durch das Gewicht, das auf dem Tank lastet. Das Prinzip ist ja, das man nicht Wasser mit einer Tonne pro m³ sondern eben Fels mit 4-6Tonnen pro³ hochhebt - somit hat man pro Meter auch entsprechend mehr Energie gespeichert.
Pumpst Du da nun Wasser mit dem Wagenheber rein, hebtst du halt das Gewicht noch ein paar mm an - aber der Druck steigt nicht.
Und wenn Du einen geschlossenen tank nimmst, geht gar nichts, da Wasser eben, wie schon geschrieben, nicht komprimierbar ist. Lass mal einen Druckkessel ohne Lufteinschluss oder zufluss platzen, da passiert nicht viel. Nur wenn ne Luftblase mit drin ist. Damit ist auch schon das beabtwortet:

Wäre Luft als Kompressionsmedium schlechter als Wasser? Ich denke da an einen Luftkompressor mit Speichertank.

Willst Du mit Kommpression arbeiten, gehts nur mit einem Gas! Aber das ist sehr ineffizient, da die Luft auch wiederum wenig Masse hat und somit beim ausströmen wenig Antriebsleitung hat. Das wird erst bei sehr hohen Drücken interessant. Nicht umsonst werden Druckluftflaschen auf bis zu 200bar aufgepumpt.
Achtung,nicht mit den augeblähten Gummischläuchen verwechseln, hier wird die Energie auch im ausgedehnten Gummi gespeichert, nicht nur alleine in der Luft.

Roland