Wirkungsgrade von Kraftwerken

Hallo,
kŁrzlich war ein Artikel Łber das von meinen Stadtwerken geplante Biomasse-Heizkraftwerk in der Tageszeitung. Folgende Daten sind aus
dem Artikel zu entnehmen:
Wirkungsgrad: 80% 5 MW elektrische Leistung 6,4 MW Wšrmeleistung Technik: Holz wird verschwelt, die freigesetzten Gase verbrannt (Holzvergasung???) 40.000 t Holz/Jahr
Vergleichbare Anlage in GŁssing/÷sterreich in Betrieb: http://wohnen.pege.org/2005-holz/kraftwerk-guessing.htm
Mich wŁrde mal interessieren, wie die Wikrungsgrade bei anderen Kraftwerken im Vergleich dazu sind?
Martin
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begin quoting, Martin Kobil schrieb:

Hahahahaha...
Siehst Du: Hätte man das Holz einfach in einer GFA verbrannt, dann hätte man annähernd 100 % Wirkungsgrad erreicht.

Ja. Und?

Entspricht welcher nachhaltig bewirtschafteten Waldfläche? Und erfordert welchen Aufwand zur Holzernte?

Inzwischen weißt Du aber doch, wie Wirkungsgrad definiert ist?
Gruß aus Bremen Ralf
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On Sun, 10 Jan 2010 02:00:24 +0100, "Ralf . K u s m i e r z"

Was willst Du damit sagen?
Wenn man das Holz z.B. in einem moderenn Braunkohlekraftwerk verbrannt hätte, dann wäre dr elektr. Wirkungsgrad auch nicht höher.

Die Zuwächse liegen bei etwa 5-10 t/ha/a, bei Kurzumtriebsplantagen etwa das Doppelte.
Man braucht also so etwa 4.000 - 8.000 ha Wald.

Aufwand in Bezug auf was?
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begin quoting, Emil Naepflein schrieb:

Daß eine Milchmädchenrechnung zitiert wurde.

Wer redet von einem elektrischen Wirkungsgrad?

Das sind also 40-80 km^2, ein respektables Stadtgebiet. Und wo nimmt man diese Flächen her?

Aufwand in bezug auf die erzeugte Energiemenge, nat√ľrlich.
Gruß aus Bremen Ralf
--
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On Sun, 10 Jan 2010 17:05:03 +0100, "Ralf . K u s m i e r z"

Die Waldfl√§che betr√§gt in D rund 11 Mio ha. Man k√∂nnte also im schlechtesten Fall rund 1400 solche Kraftwerke mit Brennstoff versorgen. Das w√§re dann das Futter f√ľr rund 7 GW an Kraftwerksleistung, die fast durchgehend zur Verf√ľgung steht.
Es ist sicher effektiver das Holz in solchen Kraftwerken zu nutzen, als es in irgendwelchen Pelletsöfen nur zu verheizen.

Bei Kurzumtriebsplantagen liegt der Aufwand laut der folgenden Untersuchung je nach Holzart im Bereich von 1-18 % des Energieinhalts: http://www.atb-potsdam.de/hauptseite-deutsch/Institut/abteilungen/Abt2/Mitarbeiter/jhellebrand/jhellebrand/Publikat/Feldholz.pdf
Ich gehe davon aus, dass es im normalen Forst niedriger ist, da auf D√ľngung verzichtet wird.
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On Sat, 9 Jan 2010 14:40:25 -0800 (PST), Martin Kobil

Der elektrische Wirkungsgrad betr√§gt also 6,4/((5 + 6,4)/0,80) = 45 %. Das ist nicht schlecht, aber auch nicht besonders gut. Dieselmotoren in dieser Leistungsklasse kommen schon √ľber 50 % Wirkungsgrad.
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begin quoting, Emil Naepflein schrieb:

Kann man nicht sagen. Die Höhe der Verluste ist unbekannt.

Und ein einfacher Heizkessel erreicht 98 %. Um mal wieder auf die Milchmädchenrechnung hinzuweisen.
Gruß aus Bremen Ralf
--
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Am 10.01.2010 17:06, schrieb Ralf . K u s m i e r z:

Kan man schon sagen: Zugef√ľhrte Energie: 14,25 MW = 100% Elektrische Leistung: 5,00 MW = 35% Genutzte W√§rme: 6,40 MW = 45% Verluste: 2,85 MW = 20%
Genau das macht mich stutzig: Der elektrische Wirkungsgrad scheint mir ein bissl hoch. Könnte derart schöngerechnet sein, dass die den Wirkungsgrad vom Gas weg rechnen und nicht vom Holz weg.
Rosso
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begin quoting, Wolfgang Rosmann schrieb:

Und das stimmt nun so?

35 sind erstmal nicht 45 - und wieso "hoch"? 35 % sind doch ein ganz normaler Wirkungsgrad f√ľr station√§re Anlagen.

Wirkungsgrad sollte auf den (miesen) Brennwert von Holz bezogen sein. Holzgas ist ein hochwertiger Kraftstoff, und bei stationären Anlagen kann man sich Luftvorwärmungen und solche Späße erlauben.
Aber die Milchm√§dchenrechnung bei sowas besteht darin, da√ü man die thermisch genutzte Niedertemperaturenergie einfach zum Wirkungsgrad hinzurechnet: Bei der Bewertung der Energie mu√ü man schon deren Entropiewert betrachten - Strom als Edelenergie hat einen viel h√∂heren Wert, weil sie als Antriebsenergie f√ľr mechanische Lesitungserzeugung ein Mehrfaches an Heizw√§rme produzieren kann (Faktor 3-5 oder sowas) gegen√ľber Niedertemperaturw√§rme, wenn man nicht gerade so d√§mlich ist, Niedertemperaturw√§rme mit Heizwiderst√§nden zu produzieren.
Wenn man also den Wirkungsgrad von WKK betrachtet, dann sollte man fairerweise die aus der Abw√§rme gewonnene Heizenergie nur zu einem Viertel oder so bewerten - dann bekommt man aus einer Antriebsmaschine mit 40 % Wirkungsgrad vielleicht noch einmal "echte" 15 % Heizleistung dazu und ist dann bei 55 %, w√§hrend das GuD-Kraftwerk "auf der gr√ľnen Wiese" 60 % schafft - logisch, da√ü die BHKW dann gegen√ľber der elWP ein bi√üchen alt aussehen, denn sie sind auch deutlich teurer (und die Abgasproblematik ist auch ziemlich hoch).
Gruß aus Bremen Ralf
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Emil Naepflein schrieb:

Am Einspritzverhalten der Pellets muss noch etwas gehobelt werden. Hoffentlich kommen die damit nicht zu mir ;-). (eher nicht, 5 MW ist Kleindiesel).
--
mfg Rolf Bombach

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Martin Kobil schrieb:

Hallo es ist nicht ganz einfach da eine Aussage machen zu k√∂nnen denn die Frage muss gestellt werden, was alles in diese Kalkulation mit einflie√üt. Nur um mal ein abgedroschenes Beispiel zu nennen, prahlen die Betreiber von Kernkraftwerken gerne damit, dass "ihr Strom" kein oder nur ganz wenig CO2 freisetzt. Das ist aber, wenn man genauer hinschaut eine sehr dreiste L√ľge und wahrscheinlich, wenn man auch die Entsorgung und Bewachung der Lagerst√§tten und auch den Abbau von Uran dazurechnet, setzen die am Ende mehr frei als z.B. ein √Ėlkraftwerk. Aber zum Wirkungsgrad zur√ľck: Wenn Dir √ľberschlagsm√§√üige Angaben reichen:
Gas-, √Ėl-, Kohlekraftwerke ohne Abw√§rmenutzung liegen bei etwa 30% mit Nutzung der Abw√§rme kommen sie auf etwa 50% Kernkraftwerke kommen auf etwa 34%
Näheres dazu findest Du auf der Website: http://www.umweltlexikon-online.de/fp/archiv/RUBsonstiges/Wirkungsgrad.php
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wrote:

...

Das ist wohl √ľbertrieben. Selbst bei Vergleichen durch √Ėkoverb√§nde bleiben die AKWs in der Regel im unteren 2-stelligen gCO2/kWh Bereich. Das ist schon ncoh eine Gr√∂√üenordnung niedriger als bei einem √Ėlkraftwerk.
http://www.ier.uni-stuttgart.de/publikationen/arbeitsberichte/Arbeitsbericht_02.pdf
Oft wird in den Studien auch so gerechnet, dass f√ľr die ganze elektrische Energie die zur Aufbereitung genutzt wird, die CO2-Emissionen aus dem Strommix verwendet werden. Genauso gut k√∂nnte man aber nahezu CO2-freien Strom von den AKWs selbst verwenden. Es werden also die Werte bewusst schlecht gerechnet. Was √§hnliches geschieht √ľbrigens auch h√§ufig von den Gegnern der regenerativen Energien, um diese schlecht zu rechnen.

Was meinst Du mit Abwärmenutzung? Combined-Cycle?
Moderne Kohlekraftwerk liegen zwischen 40 und 45 % elektr. Wirkungsgrad. Moderne GUD-Kraftwerke nahe bei 60 %. √Ėlkraftwerk liegen irgendwo dazwischen.
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Emil Naepflein schrieb:

√Ąhem, ich wollte damit die Problematik aufzeigen die mit statistischen Zahlen auftauchen. Wenn Du Dir vorstellst, dass ein Lager mit radioaktivem M√ľll so lange gesichert, gek√ľhlt und bewacht werden muss bis die Strahlung abgeklungen ist, w√ľrde das mehrere Tausend bis mehrere Zehntausend Jahre dauern. So lange wird es keinen Diesel mehr f√ľr die Patrouillen-Fahrzeuge der Bewacher geben, aber ein "netter" Gedanke. ;)
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wrote:

Dann erfinde doch nicht einfach Zahlen sondern nimm welche die einigermaßen realistisch sind.

Bis dahin fahren alle Fahrzeuge mit Energie aus regenerativen Quellen. Dann fällt auch kein CO2 mehr an.
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Emil Naepflein schrieb:

Die werden dort wo sie stehen nach Abschaltens eingeglast. Am Wochenende wird dann AKW von Familie besucht. Sollte das Ganze heiŖ werden, ist sofortige Flucht empfohlen.

Dann schau dir mal die Beleuchtungsanlagen bei AKWs an. Aber auch fŁr den Aufwand fŁr sonstige ‹berwachung (Mannschaften usw) muŖ CO2 veranschlagt werden.
-- mfg hdw
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Emil Naepflein schrieb:

Also bevor Du meckerst und mit Erfindungen von Zahlen unterstellst, verfolge einfach den Link, den ich gepostet hatte. Ich habe rein gar nichts erfunden.

oder wir, oder die Übrig gebliebenen laufen alle zu Fuß und ziehen Keulen hinter und her...wer weiß das schon!? http://diepresse.com/home/panorama/welt/412555/index.do ;)
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Hallo Bernd,

Da hast Du Recht.

Das ist so nicht richtig. Gas-Kraftwerke erreichen elektrische Wirkungsgrade von 60%: http://de.wikipedia.org/wiki/Gas-und-Dampf-Kombikraftwerk Nutzt man noch die Fernwärme, steigt der Gesamtwirkungsgrad noch weiter, allerdings sinkt dabei der elektrische Wirkungsgrad.
√Ėlkraftwerke ereichen 45% elektrischen Wirkungsgrad.
Kohlekraftwerke erreichen 45%, Kernkraftwerke 40%. Alle Werte ohne Abwärmenutzung.

Mit Abw√§rmenutzung (Kraft-W√§rme-Kopplung) kommt man bei allen modernen thermischen Kraftwerken √ľber 50%, teilweise √ľber 80%.

Viel zu allgemein. Hier eine √úbersicht: http://de.wikipedia.org/wiki/Kraftwerk#Wirkungsgrad
Michael
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wrote:

Als Beispiel das seit 1973/1974 im Betrieb befindliche √Ėlkraftwerk in Ingolstadt. Es verbraucht unter Volllast f√ľr jeden der Bl√∂cke mit 420 MW rund 90 t Schwer√∂l pro h. Es wird aber praktisch ausschlie√ülich f√ľr Spitzenlast genutzt.
http://www.kraftwerk-ingolstadt.com/pages/ekw_de/Kraftwerk_Ingolstadt/Mediencenter/_documents/pdf_eon_kraftwerke_ingolstadt.pdf
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begin quoting, Michael R√ľbig schrieb:

Und genau das ist eine Milchm√§dchenrechnung, weil dabei √Ąpfel und Birnen verglichen werden. So gerechnet hat ein Heizkessel n√§mlich einen Wirkungsgrad von 98 %. Aber man m√§√üte mit dem Klammerbeutel gepudert sein, wenn man den nicht "verschlechtern" w√ľrde, um einen Teil davon zur Stromerzeugung zu nutzen.
(Schade: Wenn man Heizw√§rme √ľberhaupt ben√∂tigen w√ľrde, dann k√∂nnte man prachtvoll Kraft-W√§rme-Kopplung machen, also die Kraftwerke "kleinhacken", Strom im Keller erzeugen und die Abw√§rme zum Heizen benutzen. Dummerweise braucht man aber kaum noch W√§rme, und vor allem dann nicht, wenn Strom gebraucht wird, also geht das so leider nicht, und also ist das unwirtschaftlich. Kommt einfach ein halbes Jahrhundert zu sp√§t die Idee - bzw. sie war schon fr√ľher da, aber da wurde sie kaum umgesetzt.)
Gruß aus Bremen Ralf
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Hallo Ralf,

Als ich das Posting geschrieben habe, habe ich noch √ľberlegt, was zu dem Thema dazuzuschreiben. Wenn Kraft-W√§rme-Kopplung gemacht wird, dann kann man sich das alles ganz sch√∂n oder ganz schlecht rechnen.
Man kann sich z.B. √ľberlegen, ob man die Verluste im Fernw√§rmenetz dabei ber√ľcksichtigt usw.
Technisch möglich sind die genannten Wirkungsgrade sicherlich, ich denke aber, dass sie nur selten erreicht werden, nämlich dann wenn es im Winter um 12:00Uhr mittags sehr kalt ist.

Christophs Thema...
Michael
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