Wir hatten das Thema schon einmal, ich konnte es nur nicht wieder finden.
Damals als Konzept.

Vereinfacht ausgedrückt werden mit Strom Betonblöcke hoch gezogen und
dann wieder herabgelassen um so über Generatoren wieder Strom zu produzieren.

Mittlerweile gibt es realisierte Projekte:
https://www.energyvault.com/projects

Wir ware damals skeptisch, zurecht?
Was meint ihr, was sind die Vorteile, was sind die Nachteile, kann sich das durchsetzen, z.B. in speziellen Anwendungen?

Warum eigentlich Beton, bei dem für die Zementherstellung viel Energie gebraucht wird, und nicht einfach Kästen mit Schotter gefüllt?
Aber prinzipiell kann sich das lohnen. Müsste man mal nachrechnen.

Ich hatte für den Hausgebrauch schon mal überlegt, auf dem Flachdach ne Plattenbegrenzung zu haben, so dass sich ne große Wanne bildet. Dann weiter wie ein Pumpspeicherkraftwerk. Wenn wärmeisoliert sogar noch als Wärmespeicher.
Aber der Wirkungsgrad bei der mechanischen Lösung wird höher sein.

Hallo Che,

Ich hatte Beton nur zur Veranschaulichung genannt.
Welches Material tatsächlich verwendet wird um die Gewichtskraft zu nutzen weiß ich nicht.

Grundsätzlich strebt man natürlich eine hohe Dichte an.
Metalle sind da weit vorne, vermutlich zu teuer.
Steine, wie von dir genannt sind recht kostengünstig.

Die Kosten vom Zement im Beton sind nicht der alleinige Faktor.
Zement wird nur zu einem Bruchteil verwendet und ist auch nicht viel teurer als andere Materialien.

Wasser und Beton haben ähnliches spezifisches Gewicht, da wäre Wasser abgesehen von Konstruktionskosten vielleicht vielseitiger einsetzbar.

Da Wasser im Niedrigtemperaturbereich von 0 - 100 Grad C die höchste Wärmespeicherdichte hat kann man das im Erdboden oder isolierten Behältern vielleicht kostengünstiger nutzen als die mechanisch aufwendigere Nutzung der Schwerkraft.

Ist mehr als die doppelte Dichte immer noch ähnlich?
Vorher informieren!

Nein, es ist nicht so ähnlich

- jedenfalls nicht bei reiner Nutzung als Schwerkraftspeicher -

wäre jedoch bei der weit höheren Wärmespeicherfähigkeit von Wasser gegenüber Beton oder beliebigem anderen Gewicht eine zu prüfende Option hybrider Nutzung durch Schwerkraft- und Wärmespeicherung zugleich mit dann mehr Kapazität auf etwa gleichem Raum und möglicherweise dadurch auch kostengünstiger im Verhältnis zur dann machbaren Kapazität.

Die Speicherfähigkeit durch Schwerkraft bei Beton ist gegenüber der Speicherfähigkeit durch Wärme bei Wasser jedenfalls kaum größer, was zumindest den spezifischen Gewichtsunterschied beider Stoffe anders relativiert als 1 zu 2,4.

Wobei 1 das Gewicht von Wasser und 2,4 dem Richtwert von Beton entspricht welches je nach Mischverhältnis zwischen 2 und 2,6kg / m3 liegen kann.

Franks Link zu Schwerkraftspeicher zeigt - soweit für mich zu erkennen - das Gewicht wird vertikal auf Höhe gebracht wobei konstruktiv zwar der Motor/Generator ebenso für das Liften wie für das Abrufen der gespeicherten Energie genutzt wird.

Die konstruktiven Anforderungen für das Traggerüst sind dabei als höher zu vermuten als z.B. bei Nutzung der Schwerkraft als Speicher wenn z.B. eine Last auf Schienen eine Anhöhe hinaufgezogen und so als Speicher genutzt wird.

Und vermutlich wird ein Schwerkraftspeicher mit Betonblöcken im Garten so platz- Und kostenaufwendig bei kaum der Kapazität die ein Batteriespeicher für z.B. einige Tage Überbrückung des Haushaltverbrauchs bei fehlender Sonne oder Wind als speicherbare Quelle dass solche Betonspeicher zumindest in solcher Nutzung kaum durchsetzbar sein dürften.

Mir ist nicht bekannt ob eine solche Technik mit Gewichten auf Schienen oder Rollbahnen mit mittleren Steigungswinkeln bereits ungesetzt wird oder schon irgendwie anders bekannt ist als anders und aber ähnlich etwa bei Seilbahnen wo die Last des abwärts fahrender Waggons dazu genutzt wird das aufwärts fahrende relativ leicht mit geringem Kraftaufwand nach oben zu bewegen.

Obwohl es Speicherseen mit Schwerkraftnutzung als Speicher bereits gibt und dort auch ein weit höherer Höhenunterschied als z.B. mit an Gestellen vertikal hochgezogenen Betongewichten möglich ist hätte die Nutzung von besagten Höhenunterschieden auf Schienen bei geringeren Steigungswinkeln als vertikal mit festen Stoffen als Gewicht den Vorteil dass für die Anwendung solcher Technik kein Wasserreservoir oben notwendig wird und eben auch dass man Gewicht mit höherem spezifischen Wert als Wasser nutzen könnte.

Anhöhen für eine Nutzung der Schwerkraft mit Feststoffen auf Schienen oder Rollbahnen sind in jedem Fall häufiger verfügbar als Gelegenheiten das Wasser oben zu speichern.

Auch wäre die Kapazität höher als vertikal in Traggerüsten hochgebrachte Gewichte weil dem Grenzen gesetzt sind was die Höhe betrifft die dabei technisch limitiert machbar wäre.

Anders vielleicht bei natürlich vorkommenden Steilwänden im Gebirge oder unter Brücken etc. - der Phantasie sind für niemanden Grenzen gesetzt - dort wäre natürlich auch ohne Schienen oder Rollbahn eine höhere vertikale Distanz nutzbar.

Ich wäre neugierig ob eine solche Idee schon irgendwo bekannt ist, wenn nicht dann steht eines mit Sicherheit fest:

Patentieren kann die Idee nun niemand mehr, auch ich könnte das nicht, weil alle Beiträge die in diesem Forum gepostet werden vor allen Patentämtern als veröffentlicht gewertet würden und eine Idee die neu irgendwie an die Öffentlichkeit geraten ist vom Patentamt nicht mehr patentiert werden kann.

Das sind feste Regeln.

Hallo

Die Aufzugschächte alter Bergwerke mit oft 1000 m Höhenunterschied wären auch ideal, aber die Speicherung ist dem Bedarf gegenüber eher gering zu bewerten.
Rechnet mal die Leistung für 10 t auf 24 Stunden um, das rechnet sich für die Leistung nicht .
Aber für kurze Spitzen fileicht.

Gruß Aloys.

Es gibt bei dieser Methode noch ein anderes Problem. Wenn die Last losgelassen wird und die Anhöhe hinunterfährt (und somit Energie gewinnt), wer bremst das Gewicht am Nullpunkt wieder ab? Ich könnte mir maximal eine U - förmige Bahn vorstellen, die die Bremsenergie aufnimmt, oder aber eine steigende Energieabnahme (und damit ein höherer Widerstand) Richtung Nullpunkt.

Die derzeitigen Massespeicher sind eben die sog. Pump- oder Speicherkraftwerke, die Wasser von unteren Kavernen in höhere hinaufpumpen, insbesonders in Österreich z.B. Kaprun, wo aus mehreren Speicherbereichen "umgeschichtet" werden kann.
Ein weiteres bekanntes platzsparenderes Massespeichersystem ist beispielsweise der Rotationsspeicher, bei dem große Massen in Rotation versetzt werden, und diese Rotationsenergie auch wieder abgeben können.

Ich habe ein paar Videos heraus gesucht:

Hier mit geografischen Bedingungen und festen Blöcken, ähnlich der Idee von Carl, jedoch mit Seilen:


Hier ohne geografische Bedingungen mit Flüssigkeiten:


Hier ohne geografische Bedingungen und mit festen Blöcken, ähnlich der Idee von Famzim (Aufzüge)


Hier eine Zusammenfassung:
@Che: die aktuellen Blöcke werden aus Bauschutt, alten Flügeln von Windturbinen und sonstigen Abfällen hergestellt.
@Famzim: am Ende wird auch von der Nutzung alter Minen gesprochen



Wenn man mal das Rechnen anfängt, merkt man flott dass man viel Höhe, viel Grundfläche und eine hohe Dichte braucht,
um signifikant Energie speichern und wieder abgeben zu können.
Im Grunde ähnlich wie bei Pumpspeicher Kraftwerken, nur das man ortsunabhängig bauen kann.
Machbar ist das natürlich schon, es werden ja auch andere Gebäude in dieser Höhe gebaut.
Nur rechnet sich das als alleiniger Nutzen für so ein Gebäude? Vielleicht ist ein Kombination besser?
Ein Wolkenkratzer, der im Innern seine Energie speichert und außen, über PV Strom erzeugt?

Was meint ihr?

Meinem Verständniss nach hast Du recht mit Deinem Einwand, so etwas müßte vernunftgemäß noch abgeklärt werden bevor jemand im großen Stil daran geht.

Allerdings geht die Last über die gesamte Strecke auf der Bahn nicht ungebremst bergab. Dafür die richtige Übersetzung zum Generator zu finden die optimal die Leistung am Generator über die Drehzahl und abgerufene Last zu regeln ist eine reine Ingenieursarbeit.

Ähnlich wird ja auch ein Windrad durch die abgerufene Last am Ausgang abgebremst ohne dass der Rotor damit abgewürgt wird und aber auch nicht durchdreht in optimalem Maß so dass damit der höchstmögliche Wirkungsgrad erzielt wird.

Durchdrehen wie das Windrad ist was etwa gleichbedeutend wäre mit einem relativ freien Lauf der Last und das - wie von Dir vermutet erst am Ende - mit einer dann noch hohen Fallgeschwindigkeit und mit plötzlich zunehmendem Momentum.

Vielleicht genügt es, nur die abgenommene Last am Ende zu erhöhen. Vielleicht...

Ob da ein einfacher Rammklotz wie bei der Eisenbahn genügt ist eine sehr dringliche Frage die noch beantwortet werden müßte. Dazu genügt wohl die reine Theorie nicht ganz. Oder ob das Momentum durch eine U förmige Umkehr der Schienenbahn gebremst werden muss? Ich weiss es nicht und kann sowas nicht beantworten!

Das mit dem Stopp am Ende der Talfahrt zu regeln erfordert vielleicht schwierige konstruktive Maßnahmen die zusätzliche Entwicklungsarbeit mit praktischen Versuchen und weiter führender Theorie bedeuten.

Das dürfen aus meiner Sicht gerne die Ingenieure machen die dafür das nötige Lehrwissen mitbringen. Das wäre also noch völlig offen falls die Idee neu sein sollte....

@Frank. Du hast inzwischen vor mir editiert, es ist wie so oft, das Rad wurde meist irgendwo anders schon erfunden!

Danke für Deine Recherche, ich finde es toll dass sowas schon gemacht wird, egal wie genau, mit der Zeit entwickeln sich alle Techniken zur Perfektion. Sie kommen am Anfang immer in "Kinderschuhen".

Ich freue mich, das bereichert!

Interessante Innovation, danke fürs Teilen.
ABER:
Wie schon angesprochen, denke ich, dass die Wartung durch die mechanischen Teile sehr kostenintensiv werden könnte. Reibung durch eventuelle Seilumlenkung, oder Zahnräder die durch Lager gleiten. Ebenso die Stahlkonstruktion könnte nach einigen Jahren durch Korrosion versagen, bzw. zieht sich bei Temperatur zusammen bzw. aus. Also Schmierstoffe, Wartungszyklen, Austausch von Komponenten, ...
Und man weiß ja aus der Praxis, jede "umgewandelte", mechanische Energie ist nicht besonders rationell.
Und bei einem Wolkenkratzer würden die mechanischen Lasten-Aufzüge erstens das Leben darin unmöglich machen (Vibrationen, Lärm) und man könnte aufgrund der Wohnungen nicht viele durchgehende Lifte darin unterbringen. Auch bei normalen Wolkenkratzern ist man ja mittlerweile davon abgegangen, durchgehende Lifte von der Basis bis zur Spitze einzubauen.

Hallo

Zu den hohen Geschwindigkeiten mal ne kleine Rechnung.
Eine Standseilbahn fährt 1000 Höhenmeter den Berg hinunter mit gleichbleibender Geschwindigkeit in einer Stunde.
Das sind dann nur 0,27 mtr pro Sekunde, ich sehe da keine Geschwindigkeit oder ähnliches.
Auch die Animation am Berg mit vielen Lasten nebeneinander ist Spielerei, jedenfals wie dort gezeigt.
Entweder alle Gewichte werden hoch gezogen oder hinab gelassen, aber nicht beide möglichkeiten gleichzeitig, wie ticken DIE den ??

gruß Aloys.

Natürlich wird man im gezeigten Speicher-Hochhaus nur Teilmassen nach Bedarf hoch oder runter lassen.
Das mit der Steuerung und Abbremsung am Ende das machen die schon, da bin ich mir sicher.
Ist doch, gebremst durch die Generatormechanik, keinesfalls freier Fall.

Zur Erinnerung: Getriebeverluste bei Groß-WEA pro Stufe 3%, mehr nicht. Vielleicht gehts hier sogar getriebelos.

Finde es bemerkenswert, auf so einfache Lösung gekommen zu sein, die vom Wirkungsgrad beachtlich sein wird und ohne massenhaft Lithium aus kommt. Ansich ginge das sogar mit Asynchron Motor-Generatoren. Dann brauchten sie nicht mal Nd-Magnete.

Eine Bemerkung noch zum von mir geäußerten Gedanken, heißes Wasser analog eines Pumpspeicherkraftwerkes zu verwenden:
Wird schlecht gehen wegen verstärkter Kavitationsgefahr, temperaturbedingt.

Das mit Alois 1000 m langer Seilbahn zeigt was für ein Potential vorhanden wäre, bei Abnahme der gesamten Energie die man auf so langem Weg abzapfen könnte käme doch sicher einiges heraus.

Wie Che würde ich die Reibungsverluste dabei auch nicht sehr hoch einordnen, Abrieb dürfte aber ein Thema sein vor allen wenn dann auch große Gewichte bewegt werden sollen.

Seile können brechen wie bei dem Ünglück in Portugal wo vorher 100 Jahre lang kein Mensch oder Maschine zu Schaden kam. Ob ein Stahlseil ähnlich lange genutzt werden kann wie ein Windrad mit ca 20 Jahren Lebenserwartung?

Natürlich ginge auch eine Zahnradbahn wie am Drachenfels wo ich dann vorschlagen würde dass die Passagiere kostenlos bergab fahren dürften. Spaß beiseite,

Bergauf fahren sie ohne Seil sowieso auch um Kurven elektrisch und bergab könnten sie genauso ihre Lageenergie durch Rückgewinnung wieder abgeben.

Ob das womöglich längst so gemacht wird? https://www.drachenfelsbahn.de/

Sowas, wo bei der Talfahrt Energeie wieder zurück gewonnen wird, gibts schon, auch bei Seilbahnen.

Sicherheitsbremsen wie bei Fahrstühlen sind auch längst erfunden.

Bezüglich Dimensionen aber doch mal etwas Berechnung: https://www.photovoltaikforum….post753338

Die 2. Gleichung ist zwar falsch, auch in der Maßeinheit. Kgm ist keine Energie, sondern Nm.

Dennochn ist das Ergebnis richtig. Allerdings mit den 1000m so ausgelegt, dass man zuer Ablehnung neigt.

Rund 4 Tonnen auf 100m, das klingt schon leistbarer, oder eben 40 t für 10 kWh.
Wäre ein Betonwürfel von lediglich 2,5m Kantenlänge.

Der die 100m abgelassen oder angehoben in 1 h ergibt 10 kW.

Trotzdem sind die Volumenunterschiede schon gewaltig. Wie groß ist ein Li-Akkublock mit 10 kWh?

Sorry, dass ich dazwischen grätsche, aber das ist für eine Energiegewinnung sinnlos. Eine Standseilbahn hat nur deshalb eine gleichbleibende Geschwindigkeit, weil die eine Bahn und die andere hinunterfährt. D.h. es gibt eine ausgleichende Masse, die einfach nur den Reibungswiderstand übermitteln muss, nur damit kann man keine Energie gewinnen. Eregiegewinnung funktioniert nur wenn es einen Wagen gibt und den muss man eben mit Energie hinaufschleppen und bei der Abwärtsbewegung gewinnt es Energie zurück, eben ohne einen "ausgleichenden" Zweitwagen. Somit würde der sich abwärts bewegenden Wagen Geschwindigkeit dazugewinnen, wenn man mit der Energiegewinnung (Leistungswiderstand) nicht hinaufgeht. Somit nichts mit gleichbleibender Geschwindigkeit.

Hier zählt Bewegungsenergie wenig, sondern vor Allem Lageenergie, und die berechnet sich aus Gewichtskraft * Höhe.

Du sprichst von der "Potentiellen Energie", also von der theoretischen Energie, die am Startpunkt oben vorhanden ist, die natürlich, jedoch, je weiter unten man sich befindet, sinkt. Jedoch wird durch die Bewegung der Masse die potentielle Energie in kinetische Energie umgewandelt und die steigt mit zunehmender Geschwindigkeit. Und von der habe ich gesprochen.

Das von WL01 mit der Seilbahn genannte war mir schon klar, deshalb war ich auch zur ältesten Zahnradbahn Deutschlands, der Drachenfelsbahn als Beispiel übergegangen.

Rückgewinnung mit einer umlaufenden Seilbahn die gleichzeitig in zwei Fahrtrichtungen rauf und runter fährt geht natürlich nicht.

Ob es günstiger ist einen 2 Tonnenblock 100 m sehr steil für kurze Wege und durch hohen Steigungswinkel wie z.B. 90 Grad hoch zu bringen oder je nach geografisch und topologischer Gelegenheit auf längerer Strecke auch mit weniger Steigungswinkel hängt wohl wirklich nur von der Gelegenheit und weiteren Umständen ab.

Im urbanen Umfeld stimme ich voll und ganz mit Che überein, da machen andere Speichersysteme mit weniger Raum und Konstruktionsaufwand mehr Sinn.

Für Hügel und Berge mit geeignetem Umfeld und Lage würde ich allerdings die Gefällenutzung mit Feststoffgewicht als Alternative sehen schon deshalb weil die ansonsten vielleicht viel einfachere Speicherung in Speicherseen mit auf Höhe gebrachtem Wasser nicht überall möglich ist.

Hügel und Berge alleine reichen dafür nicht, das Wasser muss oben bleiben bis man es wieder runter "Gluckern" lässt.