Windbatterien zu Pferdestärken!

Warum nehmen wir die Windgeneratoren mit ihrem Flatterstrom eigentlich nicht vom Netz und laden damit die derzeit so unbeliebten E-Autos auf? Das wäre mal eine echte Win-Win Situation.

Nehmen wir eine handelsübliche Windmühle, auf deren Typenschild 2 Megawatt steht. Das heißt auf Deutsch, dass sie im Durchschnitt pro Tag um die

2 MW × 24 h × 20% = 9,6 MWh oder 9.600 KWh liefert.

Die 20 Prozent stehen für den Zeitraum, an dem vernünftiger Wind weht. Betrachten wir jetzt ein generisches Elektroauto, dessen Batterie 48 kWh fasst, dann könnte die Windturbine täglich 9.600 / 48 = 200 Stück davon betanken – oder mehr, sofern die nicht alle total leer waren. Das wäre doch etwas: Je Windmühle eine „Tankstelle“.

Und wie sähe die Rechnung für das ganze Land aus? Da werden derzeit pro Jahr ca. 40 Milliarden Liter Benzin in die Ottomotoren unserer Autos gepumpt, und die erzeugen pro Liter 2,5 kWh mechanischer Leistung. Insgesamt ist also der jährliche Leistungsbedarf unserer Autos  40 Mrd. × 2,5 kWh = 100 Terawattstunden (TWh). Und was liefern unsere Windkraftanlagen? „Onshore“ wurden in Deutschland im Jahre 2023 etwa 120 TWh erzeugt. Das käme also hin!

Nicht mit meiner Batterie

Aber wie soll das gehen, wenn Sie ihren elektrischen Liebling auftanken möchten und es herrscht Windstille? Und hier kommt der Trick: Der Windmüller hat da ein ganzes Regal voller Batterien herumstehen, die gerade mit Flatterstrom geladen werden, und ein anderes mit solchen, die bereits voll sind; und die warten nur darauf, auf die Reise zu gehen.

So ein frisch geladenes Exemplar wird jetzt in Ihr Fahrzeug eingebaut, und die leere Batterie bleibt beim Windmüller. Vielleicht protestieren sie jetzt: Aber das ist doch MEINE Batterie, die habe ich gehegt und gepflegt und die gebe ich nicht her, auch nicht wenn sie leer ist.

Tatsache ist aber, dass Ihnen die Batterie nie gehört hat, sondern dass sie beim Kauf des Fahrzeugs als Leihgabe mit dabei war. Die kommt jetzt beim Windmüller an die Steckdose und wird demnächst mit jemand anderem auf die Reise gehen.

Das geht doch nicht

Jetzt höre ich ganz deutlich Ihren Einwand: Die e-Autos haben doch alle ganz verschiedene Batterien, wie soll das gehen? Gut, die Batterien müssten normiert werden; ein Alltagswagen hätte dann vielleicht eine 48 kWh Standard-Batterie an Bord, und die schwere Limousine zwei Stück davon. Dass das kein Problem ist, das sieht man bei den Spielzeugautos unserer lieben Kleinen; da hat das rosa Cabrio des Töchterchens zwei AA Zellen an Bord, und der „Humvee“ ihres Bruders fährt mit vier oder sechs, je nach Bewaffnung.

Aber trotzdem wollen Sie ja nicht den halben Tag warten, bis das Teil aus- und eingebaut ist! Der Austausch dauert doch etwas länger als bei den AA Zellen der Spielzeugautos! Ja, etwas länger schon, aber nicht viel. Ein freundlicher Roboter erledigt das in der „Swap Station“ in fünf Minuten. Schauen Sie sich das hier an und staunen Sie.

Der Ingenieur wird jetzt einwenden, dass die Batterien der e-Autos nicht einfach mit einem Schnappverschluss eingeklickt und mit einer Lüsterklemme angeschlossen werden. Diese Batterien müssen dem Chassis ganz wesentliche mechanische Stabilität verleihen. Aber ich sagen Ihnen: wenn ein Ingenieur heute ein Problem erkennt, dann kommt er morgen mit einer Lösung. Bei den Reifen hat das ja auch geklappt, und die müssen auch was aushalten.

Zu viele Vorteile

Diese Lösung hätte sehr viele Vorteile:

  • Die vielen Windmühlen, die das Netz durch Flatterstrom instabil machen, und die als Backup zusätzlich konventionelle Kraftwerke erfordern, hätten endlich eine nützliche Verwendung.
  • Es wird kaum mehr überschüssigen Strom geben, der ins Ausland verklappt werden muss, da man das System insgesamt so auslegen kann, dass zu jedem Zeitpunkt ein gewisser Anteil der Batterien aufgeladen werden muss.
  • Der Aufbau ist dezentral. Einer oder ein paar Windgeneratoren versorgen eine „Swap Station“ direkt mit Strom. Das macht einige der heute für die Einspeisung ins Netz erforderlichen Transformatoren und Leitungen überflüssig.
  • Es gibt keine Notwendigkeit für das von den Batterien so gefürchtete Schnellladen.
  • Die lange Wartezeit für das Aufladen entfällt als Argument gegen den Kauf eines E-Autos.
  • Der Wiederverkaufswert von E-Autos bleibt erhalten, da der Zustand der Batterie für den Käufer kein Risiko darstellt. Beim nächsten Tanken bekommt er ja sowieso eine andere.

Wird man diesen Weg in Deutschland verfolgen? Vermutlich hätte diese Sache zu viele Vorteile für die Bevölkerung und wird deswegen abgelehnt – so wie die Kernkraft. Man wird unsere Autos lieber mit Kraftstoff aus Feuerland betreiben, wo Strom in Wasserstoff, dann mit CO2 verbunden in Methanol verwandelt und um die halbe Welt zu uns transportiert wird.

 

Dr. Hans Hofmann-Reinecke studierte Physik in München und arbeitete danach 15 Jahre in kernphysikalischer Forschung. In den 1980er Jahren war er für die Internationale Atomenergiebehörde (IAEA) in Wien als Safeguards Inspektor tätig. Er lebt heute in Kapstadt. Dieser Artikel erscheint auch im Blog des Autors Think-AgainDer Bestseller Grün und Dumm, und andere seiner Bücher, sind bei Amazon erhältlich.

Foto: Pixabay

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Leserpost

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sybille eden / 19.04.2024

Wir brauchen keine elektrischen Autos, weil die Klimaerwärmung NICHT auf menschlichem Einfluss beruht !

Werner Lischka / 19.04.2024

Die Idee der Wechselakkus hatten schon einige Startups. Sie sind alle sang- und klanglos verschwunden. Nicht wegen irgenwelcher Verschwörungen sondern wegen technischer und wirtschaftlicher Realitäten. Ich erinnere mich da an eine Firma in Israel, die sogar ein rudimentäres Tauschsystem mit automatischen Wechselanlagen an Tankstellen ausgerollt hatte. Es funktionierte nicht. Die Kunden waren ob teilgeladener Akkus, Kontaktfehlern, etc. ‘not amused’. Dazu kommt, dass bei den meisten e-Mobilen die Akkus im Bodenraum in der tragenden Konstruktion verbaut werden. Diese Akkus bestehen aus einer Menge Einzelzellen mit entsprechendem Gewicht. Die Energiedichte ist jetzt schon katastrophal. Will man diese Einheiten tauschbar machen, braucht man zusätzliche Kontruktionselemente zur Versteifung des entsprechenden Schachts - die eMobile werden also noch schwerer und das Leistungsgewicht noch uninteressanter. Das nächste Problem sind die Kontakte. Steckverbindungen sind vibrationsanfällig! Wenn sich da Probleme ergeben, haben sie direkt bei der Akkubox einen hübschen Lichtbogen. Um die Akkus ein- und ausfahren zu können muß das Fahrzeug exakt positioniert werden - sonst rammt die Tauschmaschine den Akkuschacht mit dem Tauschakku! Das wird bei unterschiedlichen Fahrzeugtypen etwas anspruchsvoll. Beim Volumen aktueller Akkupaks braucht das System ein Lagerhaus an jeder Tankstelle um einen Akkuvorrat für ähnlich viele Tauschvorgänge vorzuhalten, wie sie heute Erdtanks mit flüssigen Treibstoffen für normale Tankvorgänge ermöglichen. Wenn die Akkus a.d. Tankstellen nachgeladen werden sollen, bleibt das Stromnetzproblem, werden sie zu zentralen Ladestationen gekarrt, benötigen sie noch mehr Lagerraum plus noch mehr Akkus im Umlauf. Es gibt also eine Menge Gründe, weshalb man bei Verbrennern den Tank auffüllt und nicht den geleerten Tank tauscht.

Gerd Maar / 19.04.2024

Das mit dem Methanol aus Feuerland ist doch eine prima Idee. Bitte alle scheusslichen Windräder hier abbauen und dahin schicken!

Dr. Martin Treiber / 19.04.2024

Eine elementare Dimensionierungsanalyse zeigt, dass der Teufel im Detail steckt und diese Idee nicht skalierbar ist. Nehmen wir eine normale Autobahntankstelle mit 20 Zapfstellen a 50 Betankungen täglich, also 1000 Betankungen pro Tag für jeweils eine Strecke, die locker der Reichweite dreier 48 kWh-Batterien entspricht (50 l * mechanische Effizient 3 kWh/l=150 kWh). Bei Vollskalierung wären das 3000 48 kWh-Batterien pro Tag. Da es öfter mal Flauten von 10 Tagen gibt müsste, bei nur 10% E-Anteil, jede Autobahntankstelle 3000 vollgeladene Batterien vorrätig halten. Die wiegen 800 Tonnen (immerhin weniger als die Windmühle) und kosten 60 Millionen Euro (mehr als die Windmühle). Hinzu kommen riesige Logistikflächen und etwa 10 parallele Wechselstationen (wenn der komplette Wechsel 10 Minuten dauert, sonst entsprechend mehr). Wohlgemerkt, das Ganze pro Autobahntankstelle und bei 10% BEV-Anteil.

Karl-Heinz Böhnke / 19.04.2024

E-Autos sind nur sinnvoll bei Strecken pro Tag, für die die Batterien pro Nacht am normalen Stecker geladen werden können. Ein und dasselbe Auto für Einzelperson im Pendelverkehr und Familie auf Urlaubsfahrt ist ineffizient, weil zwei völlig verschiedene Zwecke zu bedienen sind, die besser speziell angegangen werden: Eigenes kleines Auto vor der Tür, geliehenes großes leicht erreichbar. Aber selbst ersteres will die Obrigkeit uns nehmen.

Lars Einnicken / 19.04.2024

In Israel wollte jemand das Konzept umsetzen, aber mit solargespeisten Batterien an den Relais-Stationen. Ziel war der Austausch der gesamten israelischen Fahrzeugflotte gegen E-Autos. Technisch könnte das funktionieren, braucht wirtschaftlich aber einen viele Jahre, wenn nicht Jahrzehnte langen Vorlauf. Unnötig zu erwähnen, dass der Entrepreneur nach wenigen Jahren pleite war.

A. Ostrovsky / 19.04.2024

>>Windbatterien zu Pferdestärken!<< —>Unicode—>  ☴

A. Ostrovsky / 19.04.2024

Ich habe die Lösung gefunden… Wir machen eine Stromwende. Wir wenden den Strom, ist das nicht toll? Statt ihn zu erzeugen, verbrauchen wir ihn einfach. Es gibt ein Patent für einen Stromwender >>CH297564A<<. Da hängen wir uns einfach dran, und dann beauftragen wir einen Chinese, weil dem die Patente egal sein können. Was steht denn dort? >> Description     Stromwender   mit   KohIelameffen.        Kolilestromwender,  bei denen der untere Teil der Lamellen ganz aus Metall besteht Oder bei denen die   Laniellenflanken   mit Metall     beIegt   sind, sind an sieh bekannt.   Entweder stellt bei diesen Ausführungen das Metall bis -in die   Lauffliielie   vor und macht die Wirkung     (ler     Kolilelamellen   fragwürdig, da die   Bür-      steil   ja abwechselnd mit Kohle und Metall in     Berührun-  kommen, oder es sind in andern Fällen die   Lamellenflanken   axial ausgefräst     zür   Aufnahme der Metallbeilagen, um die Breite der Isolierstege beibehalten   züi   können.<< Was? Ist das Schweizerisch? Wer hats erfunden? Von wann ist denn das? Achso, 1944. >>      Ill’ine   gewisse   Isolierstegbreite   ist   mit     Rück-      sieht     auf     die     Lamellenspannung   und die bei     iiii-”,eiiü#,-endel#  Breite auftretenden   Kriech-      strönie   notwendig. Nicht notwendig ist die zur Vermeidung voll   Krieehströmen   gewählte     Isolierlamellendieke   zur Verhinderung von     Ihirelisehlägen     zwiselien   zwei Lamellen.<< Hatten die 1944 schon KI in der Schweiz? Dann hat es sicher gar nicht funktioniert. So lange arbeiten die schon an der künstlichen Intelligenz und sind jetzt schon so weit….

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