Impressum

• Kosten für Batteriespeicher

  Hier noch eine zweite Frage zur Energiewende:

  Wie hoch wären die Batteriekosten um Deutschland einen Tag damit mit Strom zu versorgen?

  Antwort:

  Die Investitionen, die erforderlich wären, um Batteriespeicher zu installieren, die Deutschland einen Tag lang mit Strom versorgen könnten, sind enorm und schwer genau zu beziffern. Hier ist eine Schätzung, die verschiedene Faktoren und Annahmen berücksichtigt:

  1. Strombedarf Deutschlands:

  • Der durchschnittliche Stromverbrauch Deutschlands liegt bei etwa 90 Gigawattstunden (GWh) pro Stunde.
  • Um einen Tag (24 Stunden) abzudecken, wären also 2.160 GWh (90 GWh/h * 24 h) an Batteriespeicherleistung erforderlich.

  2. Batteriespeichertechnologie und -kapazität:

  • Lithium-Ionen-Batterien: Aktuelle Lithium-Ionen-Batterien haben eine typische Energiedichte von etwa 150-200 Wh pro Kilogramm. Um 2.160 GWh zu speichern, würden also etwa 10,8 bis 14,4 Millionen Kilogramm (10.800 bis 14.400 Tonnen) an Batterien benötigt.
  • Andere Technologien: Es gibt auch andere Batteriespeichertechnologien wie Redox-Flow-Batterien, die eine längere Lebensdauer und größere Kapazitäten bieten könnten, aber in der Regel eine geringere Energiedichte haben.

  3. Kosten für Batteriespeicher:

  • Die Kosten für Batteriespeicher sind in den letzten Jahren stark gesunken, liegen aber immer noch bei etwa 150 bis 350 Euro pro Kilowattstunde (kWh) installierter Kapazität. Dies hängt von der Größe des Projekts, der Technologie und den Herstellerbedingungen ab.
  • Für 2.160 GWh (2.160.000 MWh = 2.160.000.000 kWh) wären also Investitionen von 324 bis 756 Milliarden Euro erforderlich.

  4. Zusätzliche Kosten:

  • Neben den Batterien selbst müssen auch Kosten für die Installation, das Strommanagement, die Kühlung, die Sicherheitsvorkehrungen und die Netzanschlusskosten berücksichtigt werden. Diese könnten zusätzlich etwa 20-50 % der Materialkosten ausmachen.

  5. Verluste:

  • Beim Laden und Entladen von Batterien entstehen Verluste. Diese Effizienz liegt typischerweise bei 85-95 %, was bedeutet, dass mehr als 2.160 GWh an Leistung benötigt würden, um die tatsächliche Abgabe von 2.160 GWh zu gewährleisten.

  Zusammenfassende Schätzung:

  • Batteriekosten: 324 bis 756 Milliarden Euro
  • Zusätzliche Kosten (Installation, Netzanschluss usw.): 65 bis 188 Milliarden Euro
  • Gesamtkosten: 389 bis 944 Milliarden Euro

  Wichtige Anmerkungen:

  • Dies ist eine sehr grobe Schätzung, die von vielen Annahmen abhängt.
  • Die tatsächlichen Kosten können je nach den spezifischen Umständen und den gewählten Technologien variieren.
  • Die Entwicklung von Batteriespeichertechnologien schreitet schnell voran, was zu weiteren Kostensenkungen in Zukunft führen könnte.
  • Es ist wahrscheinlich, dass eine Kombination aus verschiedenen Speichertechnologien (Batterien, Pumpspeicherwerke, Wasserstoff usw.) verwendet werden würde, um die Energiesicherheit Deutschlands zu gewährleisten.

  Es ist wichtig zu beachten, dass die Installation von Batteriespeichern in dieser Größenordnung eine enorme Herausforderung darstellt und erhebliche Auswirkungen auf die Energieversorgung, die Infrastruktur und die Umwelt hätte.

  ---

  Modell: gemma3:12b lokale Installation mit ollama

  Mein Kommentar

  Egal ob die Kosten zu hoch geschätzt wurden oder auch nicht. Es w#äre allein für einen Tag enorme Kosten nötig und um Dunkelflauten oder Hellbrisen zu überbrücken, brauchte man mehr als nur einen Tag. Selbst wenn man auf einen Mix von Speichertechnologien setzen würde, wäre das kaum bezahlbar.

  Ich wollte dann vom selben Modell wissen, wieviel Lithium man dafür benötigt:

  Wieviel Lithium (Masse) wäre in einem solchen Speicher verbaut? Die Frage nach der Lithiummenge in einem Batteriespeicher, der Deutschland für einen Tag mit Strom versorgen könnte, ist komplex und hängt stark von der verwendeten Batteriechemie ab. Lithium ist zwar ein wichtiger Bestandteil vieler Batterietypen, aber die benötigte Menge variiert erheblich.

  1. Lithium-Ionen-Batterien und Lithiumgehalt:

  • Typische Lithium-Ionen-Batterien (NMC, NCA, LFP): In diesen Batterien liegt der Lithiumgehalt typischerweise bei etwa 1,5 bis 3 % der Gesamtmasse.
  • Lithiumgehalt pro kWh: Um das zu konkretisieren, benötigt man für die Herstellung von 1 kWh einer Lithium-Ionen-Batterie etwa 20-30 Gramm Lithium.

  2. Berechnung des Lithiumbedarfs für Deutschland:

  • Gesamte Batteriekapazität: Wie bereits erwähnt, würden für 2.160 GWh (2.160.000 MWh = 2.160.000.000 kWh) an Batteriespeichern benötigt.
  • Lithiumbedarf (basierend auf 20 g/kWh): 2.160.000.000 kWh * 20 g/kWh = 43.200.000.000 g = 43.200 Tonnen Lithium
  • Lithiumbedarf (basierend auf 30 g/kWh): 2.160.000.000 kWh * 30 g/kWh = 64.800.000.000 g = 64.800 Tonnen Lithium

  3. Lithium-Ionen-Batterien vs. andere Technologien:

  • Lithium-Schwefel-Batterien: Diese Technologie hat ein höheres Lithiumvolumen im Verhältnis zur Energie, aber sie ist noch nicht so weit entwickelt und hat andere Nachteile.
  • Natrium-Ionen-Batterien: Diese Technologie verwendet Natrium anstelle von Lithium und könnte eine kostengünstigere Alternative sein, aber sie hat eine geringere Energiedichte.

  Zusammenfassende Schätzung:

  • Lithiumbedarf (basierend auf 20 g/kWh): 43.200 Tonnen
  • Lithiumbedarf (basierend auf 30 g/kWh): 64.800 Tonnen

  Wichtige Anmerkungen:

  • Dies ist eine grobe Schätzung, die von der angenommenen Batteriechemie und dem Lithiumgehalt abhängt.
  • Der tatsächliche Lithiumbedarf kann je nach den spezifischen Umständen und den gewählten Technologien variieren.
  • Der Abbau von Lithium hat erhebliche Umweltauswirkungen, und es ist wichtig, nachhaltige Lithiumquellen zu fördern und alternative Batterietechnologien zu entwickeln.

  Auswirkungen auf den Lithiummarkt:

  Ein Bedarf von 43.200 bis 64.800 Tonnen Lithium pro Jahr würde den aktuellen Lithiummarkt erheblich belasten. Die weltweite Lithiumförderung betrug im Jahr 2022 etwa 100.000 Tonnen. Ein solcher Bedarf würde massive Investitionen in den Lithiumabbau und die Verarbeitung erfordern.

  Post Views: 3
• Primärenergie und erneuerbare Energien

  Wegen einer Diskussion auf X habe ich mal eine KI zu dem Thema gefragt.

  Frage

  Wieviel Windkraftanlagen würde Deutschland benötigen um seinen Primärenergiebedarf elektrisch zudecken?

  Antwort:

  Um den gesamten Primärenergiebedarf Deutschlands durch Windkraft zu decken, müssen wir einige Schritte durchgehen:

  1. Primärenergiebedarf Deutschlands (2023)

  Der Primärenergieverbrauch Deutschlands lag 2023 bei etwa 3.800 TWh (Quelle: AGEB).

  2. Annahmen für Windkraftanlagen

  • Onshore-Windkraft:

  • Durchschnittliche Leistung pro Anlage: 3 MW (moderne Anlagen)

  • Volllaststunden: 2.000 h/Jahr (abhängig vom Standort)

  • Jahresenergie pro Anlage: 3 MW × 2.000 h = 6.000 MWh = 6 GWh

  • Offshore-Windkraft:

  • Durchschnittliche Leistung pro Anlage: 6 MW

  • Volllaststunden: 4.000 h/Jahr (höhere Auslastung)

  • Jahresenergie pro Anlage: 6 MW × 4.000 h = 24.000 MWh = 24 GWh

  3. Berechnung der benötigten Anlagen

  Nur Onshore-Windkraft:

  3.800.000 GWh /6 pro GWh pro Anlage ≈ 633.333 Anlagen

  Nur Offshore-Windkraft:

  3.800.000 GWh /24 GWh pro Anlage ≈ 158.333 Anlagen

  4. Platzbedarf und Realisierbarkeit

  • Flächenbedarf Onshore:
  • Pro Windrad ca. 0,2 km² (inkl. Abstände)
  • Für 633.333 Anlagen: 126.667 km² (etwa 36 % der Fläche Deutschlands).
  • Flächenbedarf Offshore:
  • Offshore-Parks benötigen viel weniger Landfläche, aber begrenzte geeignete Meeresgebiete.

  5. Alternative Betrachtung: Strombedarf statt Primärenergie

  Der Strombedarf Deutschlands liegt bei etwa 500–600 TWh/Jahr.

  • Für 600 TWh wären etwa 100.000 Onshore-Anlagen (3 MW) oder 25.000 Offshore-Anlagen (6 MW) nötig.

  Fazit

  • Um den gesamten Primärenergiebedarf (3.800 TWh) durch Windkraft zu decken, wären mehrere hunderttausend Windräder nötig – unrealistisch.
  • Für eine vollständige Stromversorgung (600 TWh) wären 100.000 Onshore-Anlagen oder 25.000 Offshore-Anlagen erforderlich.
  • Praktischer Ansatz: Eine Kombination aus Wind, Solar, Speichern und anderen Erneuerbaren ist notwendig.

  Realer Ausbauplan der Bundesregierung:

  • Bis 2030: 115 GW Onshore + 30 GW Offshore (ca. 20–25 % des Strombedarfs).
  • Langfristig müssen andere Energiequellen (Solar, Wasserstoff, Importe) hinzukommen.

  Frage

  Und wie wäre das bei reiner Photovoltaik und einem 50:50 Mix beider Arten?

  Antwort

  Um den gesamten Primärenergiebedarf Deutschlands (3.800 TWh/Jahr) entweder rein durch Photovoltaik (PV) oder durch einen 50:50-Mix aus PV und Windkraft zu decken, müssen wir folgende Berechnungen anstellen:

  1. Reine Photovoltaik-Lösung

  Annahmen:

  • Durchschnittliche Sonneneinstrahlung in Deutschland: ~1.000 kWh/m²/Jahr (abhängig von Region und Ausrichtung).

  • Wirkungsgrad moderner PV-Module: ~20 %.

  • Effektiver Energieertrag pro m²:
    1.000 kWh/m² * 20% = 200 kWh/m²/Jahr

  • Flächenbedarf für 3.800 TWh (3.800.000 GWh):
    3.800.000.000.000 kWh / 200 kWh pro m² = 19.000 km²

    (Das entspricht etwa 5,3 % der Fläche Deutschlands oder der Größe von Rheinland-Pfalz.)

  Praktische Umsetzung:

  • Dachflächen: Deutschland hat ~2.500 km² geeignete Dachflächen (ca. 13 % des Bedarfs).
  • Freiflächen: Der Rest müsste über Solarparks realisiert werden (Agrar-Solar, versiegelte Flächen etc.).
  • Speicherbedarf: Da PV nachts keinen Strom liefert, wären massive Speicher (Batterien, Wasserstoff) oder Backup-Kraftwerke nötig.

  ---

  2. 50:50-Mix aus Windkraft und Photovoltaik

  Hier teilen sich Wind und Solar die Last von 1.900 TWh jeweils.

  a) Windkraft-Anteil (1.900 TWh)

  • Onshore (3 MW, 2.000 Volllaststunden):
    ca. 316.667 Anlagen

  • Offshore (6 MW, 4.000 Volllaststunden):
    ca. 79.167 Anlagen

  • Kombination (z. B. 50:50 Onshore/Offshore):
    197.917 Windräder

  b) Photovoltaik-Anteil (1.900 TWh)

  • Benötigte Fläche:
    = 9.500 km² (Das entspricht etwa 2,7 % der Landesfläche.)

  Gesamtbedarf im Mix:

  • Windkraft: ~198.000 Anlagen (On- + Offshore).
  • Photovoltaik: 9.500 km² Module (ca. 50 % auf Dächern, 50 % Freiflächen).
  • Vorteil: Geringerer Flächen- und Speicherdruck als bei reinem PV-Szenario.

  ---

  3. Vergleich der Szenarien

  Szenario	Windkraftanlagen	PV-Fläche (km²)	Flächenanteil DE	Speicherbedarf
  100 % PV	–	19.000	~5,3 %	Extrem hoch
  50:50 Wind-PV	~198.000	9.500	~2,7 %	Hoch, aber geringer als 100 % PV
  100 % Wind (Onshore)	~633.000	–	~36 %*	Geringer (bessere Grundlast)

  *Flächenbedarf Onshore-Wind bezieht sich auf Abstandsflächen, nicht reine Bebauung.

  ---

  4. Realistische Perspektive

  • 100 % Erneuerbare sind möglich, aber nicht durch nur eine Technologie.
  • Optimale Lösung:
    • Kombination aus Wind + PV (ergänzen sich saisonal).
    • Speicher (Batterien, Power-to-Gas, Wasserstoff) für Dunkelflauten.
    • Energieeffizienz und Reduktion des Primärenergiebedarfs durch Elektrifizierung.

  Beispiel:

  • Bei halbiertem Primärenergiebedarf (durch Effizienz) würde der Mix nur noch ~100.000 Windräder + 4.750 km² PV benötigen.
  Post Views: 2
• Schöne woke AI Welt

  Derzeit gibt es eine Diskussion über Bilder, die von google“s Gemini AI erzeugt werden. Es geht dabei darum, das vor allem historisch falsche Bilder erzeugt werden um offensichtlich Diversitätsvorgaben zu erfüllen. Beispiele und Links finden Sie dazu beispielsweise auf Tichy’s Einblick (Google Gemini stellt mit seinen KI-Bildern den Woken die Rute ins Fenster (tichyseinblick.de)). Da ich das nun mal gerne aus probieren wollte, habe ich spaß halber Gemini aufgefordert, Bilder für mich zu erzeugen. Das ging erst mal gar nicht. Erst als ich mich per VPN in die USA verband, klappte es mit der Erzeugung von Bildern generell.

  

  Eine mit der KI Gemini erzeugte mittelalterliche Landschaft

  Mein Prompt war dabei: „please generate an image of an medieval landscape“.

  Nach dem Shitstorm im Netz hat google nun seine KI so eingestellt, das erst mal keine Bilder von Menschen mehr erzeugt werden. Demzufolge ging der prompt:“please generate an image of a king of France from the 18th century“ erwartungsgemäß schief.

  Nun bin ich ja seit kurzem auch zahlender Nutzer der Adobe Creativsuite. Und daher musste ich bei der generativen KI firefly2 ähnlich Tendenzen feststellen. Folglich bekam diese nun von mir die gleiche Aufgabe gestellt. Und siehe da, es ist schon erstaunlich wie französische Könige im 18. Jahrhundert ausgesehen haben sollen:

  

  Adobe firefly2 erfüllt ebenfalls eine diverse Quote

  Nächster Dienst ist nightcafestudio. Hier sieht es dann schon deutlich anders aus:

  

  Nightcafestudio sieht deutlich besser aus

   

  damit kann man schon echt was anfangen. Und dann habe ich eine lokale Installation getestet und zwar ultimate diffusion als Modell unter der Oberfläche sd.next. Auch hier ein 4 Bilder- Set:

  

  Auch hier keine woken Quoten

   

  Fazit des Schnelltestes: Traue nur einer KI die Du selbst trainiert (oder wenigstens ausführlich getestet) hast.

  Oder anders gesagt, der Kampf für Gleichheit und gegen Rassismus hat für mich da ein Ende, wo er in Geschichtsverfälschung oder halt auch Kulturvandalismus übergeht.

  Post Views: 35