Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Kann man ein Goldcap/Superkondensator als Akku nutzen?


von Gunkel (Gast)


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Ich habe mir einen Artikel zu Superkondensatoren bei wikipedia 
durchgelesen. Dort steht zwar, dass sie gegenüber Akkumulatoren eine 
geringere Ladungsdichte haben, aber sie werden als wesentlich 
unempfindlicher und mit längerer Lebensdauer dort beschrieben.

Auch steht dort unter der Unterüberschrift "Erneuerbare Energien" im 
letzten Absatz - so in der Mitte des Dokuments etwa - dass sie auch als 
Kurzenergiespeicher genutzt werden können.

Was genau könnte man denn als "Kurzspeicher" verstehen? Könnten denn 
Superkondensatoren auch für 1-2 Tage Energie speichern?

Ich finde die Goldcaps deshalb interessant, weil dort steht, dass man in 
kurzer Zeit sehr viel Energie dort speichern kann, weshalb sie deshalb 
auch in Fahrzeugen z.B. bei de Rekupation bei Bremsvorgängen als 
Speicher geeignet sind, wo ein Akku vielleicht mit einem kleineren Strom 
über einen längeren Zeitraum geladen werden müsste.

Ich beobachte bei meiner PV-Anlage an manchen Wintertagen so wie heute 
um die Mittagszeit einen großen Energieertrag. Der kW-Peak liegt bei 
meiner Anlage bei 89kW und heute Mittag von 11-13 Uhr betrug die 
Leistung für den Winter rund 55 kW, was für einen Wintertag wie heute 
kurzzeitig recht hoch ist. Zum Laden von Akkus ist das unpraktisch, dass 
die Energie nur in kurzer Zeit verfügbar ist, daher grundsätzlich meine 
Frage, ob das mit den Superkondensatoren eine Alternative ist.

von Walter S. (avatar)


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Gunkel schrieb:
> ob das mit den Superkondensatoren eine Alternative ist.

theoretisch ja, praktisch wirst du feststellen dass es "etwas" teuer 
wird wenn du da 2h lang 55kW unterbringen willst

von Peter II (Gast)


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Gunkel schrieb:
> dass
> die Energie nur in kurzer Zeit verfügbar ist, daher grundsätzlich meine
> Frage, ob das mit den Superkondensatoren eine Alternative ist.

dann rechne einfach mal aus wie groß der Kondensator sein müsste und wie 
teuer es wird. Dann kannst du weiter überlegen.

von Hanns-Jürgen M. (yogy)


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Grundsätzlich geht das, allerdings ist die Kapazität relativ gering. Die 
eingeladene Energiemenge in Abhängigkeit von aktueller Spannung und 
Kapaziätswert des Kondensators ist E = 1/2 CU².

Aber beachten, im Gegensatz zu einem "Akku", des Klemmenspannung relativ 
konstant bis zum Entladeschluß ist, entläd sich ein Kondensator bis auf 
Null V.

von Homo Habilis (Gast)


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Gunkel schrieb:
> Zum Laden von Akkus ist das unpraktisch, dass
> die Energie nur in kurzer Zeit verfügbar ist

Es ist zwar richtig, daß man Supercaps vergleichsweise schnell(er) laden 
könnte, wenn man denn zwei Einheiten mit (voll geladen) gleichem 
Energiegehalt vergleichen will.

Aber:

Deine Anlage wird doch auch im Sommer betrieben. Wobei dann sowohl die 
Spitzenleistung als auch deren Dauer ... weit, weit höher liegen dürfte 
(und erst recht das Produkt daraus über die Zeit).

Wie ist es denn dann mit der Ladung Deiner Akkus?

Läßt Du da noch viel, viel mehr "nutzlos verpuffen"?

Kann ich mir nicht vorstellen... Du hast ja vielleicht vergessen, zu 
erwähnen, daß das nur eine "extrem kurzfristige Übergangs- Lösung" sein 
soll, oder ... sonstwas.

von Homo Habilis (Gast)


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Anders gefragt: Wo geht die (meiste) Energie bisher hin? Das Akkuladen 
scheint mir nach weiterer Überlegung (zumindest bisher) nur ein 
"Nebenbei".

Klär mich doch auf. ^^

von Wasa (Gast)


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89 kW + Goldcap = Troll

von alleg (Gast)


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>89 kW + Goldcap = Trollhttp://www.maxwell.com/products/ultracapacitors/160v-module
"Primarily designed for pitch control systems for 1.5 to 3MW wind 
turbines ..."

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Gunkel schrieb:
> daher grundsätzlich meine Frage, ob das mit den Superkondensatoren eine
> Alternative ist.
Heute noch nicht.

von Wühlhase (Gast)


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An deiner Stelle würde ich über LiFePo-Akkus nachdenken, damit kommst du 
auf einigermaßen brauchbare Ladeströme.

Kondensatoren kannst du vergessen und ich bin mir relativ sicher, daß 
das noch sehr lange so bleiben wird...sofern es sich überhaupt je 
ändert. Bei "Superkondensatoren" hast du es mit so aberwitzig geringen 
Spannungen zu tun, daß es entweder auf gigantische Ströme und/oder einem 
Heidenaufwand für Spannungsstabilisierung hinausläuft. Jedes Millivolt, 
auf daß du den C nicht leerlutschen kannst, macht dir deine nutzbare 
Speicherkapazität zunichte. Wie schwer es ist, 
Batterien/Akkus/Kondensatoren richtig leerzulutschen kannst du in jedem 
"Joulethief"-Thread nachlesen.

von Harald W. (wilhelms)


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alleg schrieb:

>>89 kW + Goldcap = Troll
> Nö
>
> http://www.maxwell.com/products/ultracapacitors/160v-module
> "Primarily designed for pitch control systems for 1.5 to 3MW wind
> turbines ..."

Zwar sind sowohl Goldcaps als auch Superkondensatoren sog.
Doppelschichtkondensatoren, ihr Verhalten ist aber unter-
schiedlich. Während Goldcaps nur kleine Stöme über längere
Zeit liefern können, sind Superkondensatoren für höhere
Ströme geeignet. Beiden gemeinsam ist, das die Spannungen
stark schwanken. Dafür müssen sowohl Quelle  wie auch Senke
geeignet sein. Lädt man einen Kondensator an einer Spannungs-
quelle auf, verschwindet schon mal die Hälfte der Energie im
Vorwiderstand. M.E. sind Kondensatoren keine Alternative für
Akkus.

von X. O. (overflow)


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alleg schrieb:
>>89 kW + Goldcap = Troll
> Nö
>
> http://www.maxwell.com/products/ultracapacitors/160v-module
> "Primarily designed for pitch control systems for 1.5 to 3MW wind
> turbines ..."

Genau wie im Datenblatt angegeben sind diese Kondensatoren dazu gedacht 
die Blattmotoren von Windkraftanlagen zu versorgen. Im Inselbetrieb bei 
Netzausfall kann das z.B. wichtig sein um die Anlage zurück in einen 
sicheren Betriebszustand zu bringen. d.h. die Blätter auszupitchen, dass 
die Anlage zum Stillstand kommt.
Die Pitchmotoren und deren Schaltschränke sind in der Nabe angebracht. 
Da sich dort alles dreht sind Bleiakkus eher nicht dafür geeignet und 
sind dauernd voll geladen.
Diese Kondensatorbänke haben eine hohe Leistungsdichte, die 
Energiedichte liegt aber Faktor 10-100 unter denen von 
Blei-/Lithiumakkus. Um damit größere Energiemenge also wirtschaftlich zu 
speichern also eher ungeeignet.

Die Rechnung was "Kurzspeicher" bedeutet kannst du dir relativ einfach 
machen in dem du in das Datenblatt von Maxwell reinschaust. Dann wird 
dir klar, dass das wirklich nur geeignet ist um einige Minuten im Falle 
eines Stromausfalles zu überbrücken.


Wenn du schon einen Pufferspeicher bauen willst würde ich Akkus 
verwenden. Die Akkus, kannst du ja entspannt den ganzen Tag über, mit 
begrenzter Leistung laden. Und die Spitzen werden eh direkt ins Netz 
zurückspeisen.

Von SMA (vermutlich auch von allen anderenPV-Inverterherstellern) gibt 
es nette Lösungen um die PV-Anlage so zu erweitern, dass man sie auch 
Offgrid betriebsfähig machen kann.

: Bearbeitet durch User
von Hans (Gast)


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Ein Problem größerer Supercaps ist die erhöhte Selbstentladungsrate. Das 
macht sie als Langzeitspeicher ungeeignet.

von X. O. (overflow)


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von Peter II (Gast)


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X. O. schrieb:
> Diese Kondensatorbänke haben eine hohe Leistungsdichte, die
> Energiedichte liegt aber Faktor 10-100 unter denen von
> Blei-/Lithiumakkus. Um damit größere Energiemenge also wirtschaftlich zu
> speichern also eher ungeeignet.

für die Wirtschaftlichkeit spielt aber die Energiedichte keine Rolle, 
sondern der Preis und die Haltbarkeit.

Die Energiedichte spielt z.b. im Auto eine Rolle, wo man nicht unendlich 
viel Platz hat.

von Jobst M. (jobstens-de)


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Gunkel schrieb:
> weshalb sie deshalb
> auch in Fahrzeugen z.B. bei de Rekupation bei Bremsvorgängen als
> Speicher geeignet sind

Hier setzt Volvo mittlerweile (wieder) Schwungmassen ein.
http://www.google.de/search?q=volvo+schwungmasse+elektro


Gruß

Jobst

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