Elektroantriebe für Landmaschinen und Strom aus Drachen - Vision oder nahe Zukunft?

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alexander.b(gzt5) 03-03-2016 15:56 - E-Mail an User
Elektroantriebe für Landmaschinen und Strom aus Drachen - Vision oder nahe Zukunft?
Vor fünf Jahren habe ich mit fünf Mitstreitern die Firma EnerKíte gegründet. Mit inzwischen zehn Mitarbeitern entwickeln wir 100 kW Flugwindkraftanlagen im Format 20 Fuss Container mit integrierten Speichern. Diese sollen vollautomatisch Drachen vom Boden starten, steuern, landen, den stetigen Wind in 200-300 m ernten und am Boden in Strom wandeln. Ziel ist es, den großen Teil des Eigenbedarfs von Betrieben im ländlichen Raum zu Stromkosten deutlich unter 10 ct/kWh zu decken. Idealerweise hat der Landwirt einen Strombedarf von > 300.000 MWh p.a. und > 60 ha Land. Heute haben nur wenige Betriebe solch hohen Bedarf. Der Strombedarf würde deutlich steigen, wenn statt Diesel nun Elektrofahrzeuge eingesetzt werden.
Jetzt meine Fragen:
1) Wie groß ist derzeit Ihr Dieselverbrauch (Liter pro Jahr) in Vergleich zur Betriebsgröße (Anzahl und Art Vieh, Fläche, Mitarbeiter)?
2) Haben sie schon Elektrofahrzeuge im Einsatz? Wenn ja - welche Leistung und Arbeitsstunden im Jahr?
3) Planen Sie den Einsatz von Elektrofahrzeugen? Ja/Nein/Weiss nicht
4) Welche PV Anlagen haben sie bereits (kWpeak 0 ..... xxxx)
5) Welche Speicher setzen Sie ein (kWh 0 .... xxxx)
6) Hätten sie Interesse an einer EnerKite Anlage
a) im Eigenbetrieb, b) Fremdbetrieben - für günstigeren Strom c) kein Betrieb, nur günstigen Strom d) nein, gar kein Interesse.
s. auch www.enerkite.de




beglae antwortet um 03-03-2016 16:17 auf diesen Beitrag - E-Mail an User
Elektroantriebe für Landmaschinen und Strom aus Drachen - Vision oder nahe Zukunft?
bei diesen Energiepreisen wirst du nicht viel Interessenten finden.


alexander.b(gzt5) antwortet um 03-03-2016 16:51 auf diesen Beitrag - E-Mail an User
Elektroantriebe für Landmaschinen und Strom aus Drachen - Vision oder nahe Zukunft?
Danke für die schnelle Antwort. Was ist konkret meinen Sie "bei diesen Energiepreisen"?
+
1 Liter Diesel sind max. 3 kWh nutzbare Energie entspricht ca. 30 ct/kWh
Strompreise in Deutschland liegen gewerblich bei 16 - 20 ct/kWh
+
Stromgestehungskosten bei EnerKite 100 kW liegen bei 6,5 - 10 ct/kWh je nach Windhöffigkeit.


eklips antwortet um 03-03-2016 17:03 auf diesen Beitrag - E-Mail an User
Elektroantriebe für Landmaschinen und Strom aus Drachen - Vision oder nahe Zukunft?
300 000 MWh pro Betrieb und Jahr sind eine ziemliche Menge. Mein Betrieb müsste noch um das 15 000 fache wachsen, damit ich für dich interessant werde. Derzeit ca. 20 MWh Jahresverbrauch inkl. privat.


alexander.b(gzt5) antwortet um 03-03-2016 17:52 auf diesen Beitrag - E-Mail an User
Elektroantriebe für Landmaschinen und Strom aus Drachen - Vision oder nahe Zukunft?
Sorry - klar ich meinte von 300.000 kWh bzw. 300 MWh/a. Danke für den Tip.


eklips antwortet um 03-03-2016 17:57 auf diesen Beitrag - E-Mail an User
Elektroantriebe für Landmaschinen und Strom aus Drachen - Vision oder nahe Zukunft?
Passen die Nullen bei den Kosten auch so genau?


Fendt312V antwortet um 03-03-2016 19:53 auf diesen Beitrag - E-Mail an User
Elektroantriebe für Landmaschinen und Strom aus Drachen - Vision oder nahe Zukunft?
alexander@ deine Technik hört sich interessant an. Beim Verbrauch auf einer Landwirtschaft hast dich aber gewaltig verschätzt. Wir brauchen für den 30 ha Betrieb bei sehr aufwendiger Heutrocknung etwas unter 40 000 kwh. Ist es dann auch so preislich interessant in der Stromerzeugung oder müssen es wirklich 100 kW Anlagen sein.?


179781 antwortet um 03-03-2016 20:04 auf diesen Beitrag - E-Mail an User
Elektroantriebe für Landmaschinen und Strom aus Drachen - Vision oder nahe Zukunft?
Die Technik wäre interessant. Erkläre uns bitte etwas genauer, wie das ausschauen soll. 100 KW Leistung, da musst du schon einen ordentlichen Flieger in den Himmel schicken. Wie funktioniert dann die Umwandlung der Windenergie in elektrische? Und was macht die Anlage, wenn wenig oder kein Wind geht bzw. wenn richtig ein Sturm kommt?

Gottfried


alexander.b(gzt5) antwortet um 04-03-2016 00:52 auf diesen Beitrag - E-Mail an User
Elektroantriebe für Landmaschinen und Strom aus Drachen - Vision oder nahe Zukunft?
@alle: Danke für das Feedback.
@Fendt312V Danke für die Info. > 60 ha bezieht sich auf die Fläche, die der EnerKíte überfliegt. > 300 MWh bezieht sich auf die Privilegierung als bauliche Nebenanlage nach §35 BGB in DE, wonach 50% des erzeugten Stroms selbst verbraucht werden müssen. Es handelt sich also um Randbedingungen und nicht um einen Zusammenhang zwischen Fläche und Strombedarf.
Dann wäre noch zu schauen, wie kontinuierlich der Strombedarf ist und wie er zum Stromangebot passt. Anlagen kleiner als 100 kW kommen nicht auf die relativ geringen Stromkosten.
Daher meine Frage: Wie hoch ist der jährliche Dieselverbrauch für die Bearbeitung von z.B. 30 ha? Wenn kontinuierlich Fahrzeuge elektrisch betrieben werden und schon bei elektrischen Hilfsantrieben sollte der Strombedarf deutlich steigen. Wer hat schon Erfahrungen mit eTraktoren und eSchleppern?

@Gottfried der Kite ist etwa 30 qm groß und wiegt 70 - 80 Kilo. Vergleichbar mit einer Styropor-Platte - jedoch aus Kohlefaserstruktur und Stoffbespannung. Weil er so leicht ist und in 200 m meist mehr Wind weht, als am Boden bleibt der Flügel fast 95% der Zeit in der Luft. Bei Sturm kann der Kite in der Luft bleiben. Bei Böen gibt das Seil leicht nach. Bei Orkan 11-12 Bft mit Böen über 40 m/s sollte der Kite vorher geborgen werden. Zur Wandlung verweise ich auf unsere Webseite.
@eKlips Die Nullen in den Gestehungskosten für den Strom sind nicht verrutscht.


Radagast antwortet um 04-03-2016 07:43 auf diesen Beitrag - E-Mail an User
Elektroantriebe für Landmaschinen und Strom aus Drachen - Vision oder nahe Zukunft?
Einen Traktor mit Strom zu betreiben wäre natürlich ein Hit. Leise, kein Getriebe, volles Drehmoment, etc. Aber bis es vernünftige Akkus zum vernünftigen Preis gibt vergehen glaube ich noch 50 Jahre.


Aequitas antwortet um 04-03-2016 07:48 auf diesen Beitrag - E-Mail an User
Elektroantriebe für Landmaschinen und Strom aus Drachen - Vision oder nahe Zukunft?
Sowas ähnliches gibt es doch schon im Wasser.
So Bojen mit Turbinen erzeugen in Flüssen Strom.

Ob sich das durchsetzt, keine Ahnung aber die Wasserströmung gibts immer, Wind nicht, und zudem das landen und starten der Flugdrachen hört sich auch nicht so einfach an.


Gigasgagasmann antwortet um 04-03-2016 08:00 auf diesen Beitrag - E-Mail an User
Elektroantriebe für Landmaschinen und Strom aus Drachen - Vision oder nahe Zukunft?
Und wenn der Drachen mal blöd abstürzt und hin ist, steht die Anlage. Gibts schon wo eine Anlage in Betrieb ?


JAR_313 antwortet um 04-03-2016 12:52 auf diesen Beitrag - E-Mail an User
Elektroantriebe für Landmaschinen und Strom aus Drachen - Vision oder nahe Zukunft?
hallo

das ist absolute Zukunftsmusik in der Landwirtschaft - Es gibt praktisch keine elektrischen Fahrzeuge außer Stapler und jetzt auch neu Hoftrac für Landwirtschaft
Studien gibt es und die sind alle mit dieselelektrischen Prinzip wegen AccuGröße; Gewicht Kosten
http://www.fendt.com/de/11364.asp

Würde mal überschlagsmäßig 100l pro ha und Jahr annehmen in der konventionellen Landwirtschaft. Diese Rechnung wird sich nicht ausgehen. Die günstigen Stromkosten können ja nur erreicht werden wenn der Wind tatsächlich fast das ganze Jahr bläst - hab 5000 Volllaststunden herausgelesen??!

Wie viele Betriebe gibt es die 60ha arrondiert haben um das Ding zumindest über Eigengrund fliegen zu lassen??! In Österreich wohl eher der kleinere Anteil.

Wieviel kostet ein 100 bzw. 500 kW Speicher für diese Anlagen - Habe 12 kW und hier ist die Kostendecke erreicht. Einen Tesla kann leider nicht in die Garage stellen:-(


mfg josef


Peter1545 antwortet um 04-03-2016 14:50 auf diesen Beitrag - E-Mail an User
Elektroantriebe für Landmaschinen und Strom aus Drachen - Vision oder nahe Zukunft?
sollten die 60 ha arrondiert sein, wegen der Genehmigung? Wie schauts mit Schattenbildung aus -> Anrainer Probleme.
Ein Traktor muss dann laufen wenn das Wetter passt, was ist wenn genau da eine Windflaute ist?
Energie für einen 100kw Traktor also 40kw Stromleistung speichern wird schwierig. Den Akku für 40kw x 10h also 400kw/h möchte ich erst mal sehen! dann die Akku Kosten weil man wahrs. einen 2ten braucht!
Nichts für Ungut aber dieser Thread wird erst in 20 Jahren Sinn machen.
Allerdings wäre er für die Industrie eher interessant, für Firmen die gewaltige Dauerstromabnahmen haben!


unicorn antwortet um 07-03-2016 08:04 auf diesen Beitrag - E-Mail an User
Elektroantriebe für Landmaschinen und Strom aus Drachen - Vision oder nahe Zukunft?
Servus Alexander B.
also einen elektrischen Traktor kann ich mir mit der dzt. Batterietechnik nicht wirklich vorstellen. Entweder muß die Batterie alle 1-2h gewechselt werden oder der Traktor ist so schwer, das ich am Acker mehr Schaden als Nutzen habe. Wenn die Kosten wirklich bei rd. 4 cent liegen, macht es mehr Sinn einen Park aufzubauen und den Strom zu verkaufen, da meines Wissens die Kosten eines Windrades bei 5-6 cent liegen. Darüber hinaus habe ich kein Betoneisen im Boden. Wobei mit dem Stromverkauf wird es auch schwierig, da, wenn ich das richtig verstanden habe, nicht kontinuierlich Strom erzeugt werden kann. Hier käme dann wieder der Park in Frage, da alle Drachen zusammen so gesteuert werden könnte, das Sie einen kontinuierlichen Leistungsausstoß produzieren. Die Frage ist nur wie verdichtet können die Lenkdrachen auf einer optimierten Fläche betrieben werden. Wenn die Rahmenbedingungen gegeben sind, kann ich mir das schon vorstellen. Das Konzept ist in diese Richtung sicher ausbaufähig, ansonst sehe ich die Lenkdrachen nur als Nischenprodukt. Weiters wird weder auf den Lärm, Flugzeuge, Vögel, ... eingegangen. Ohne wird es aber keine Genehmigungen geben.
lg unicorn
PS: Bin Landwirt, der sich schon Jahrzehnte mit alternativen Energiequellen beschäftigt.


alexander.b(gzt5) antwortet um 14-03-2016 13:31 auf diesen Beitrag - E-Mail an User
Elektroantriebe für Landmaschinen und Strom aus Drachen - Vision oder nahe Zukunft?
Ob Akku oder Brennstoffzelle - es werden eher wenige Jahre sein, denn die Kosten purzelnmit der Marktdurchdringung - wie einst Solarstrom 1 EUR und mehr kostete und heute nur noch 1/10 so sind die Preise für Lithium Speicher schon heute auf deutlich unter 1000 USD/kWh gefallen und werden wohl laut Experten bald bei 500 - 300 USD/kWh landen ( Bei 10.000 Ladezyklen sind das lediglich 10 - 3 ct/kWh. Im Vergleich zum Diesel der ca. 33 ct/kWh kostet. VGL.: http://bit.ly/1P81duP.

Zum Gewicht: Nehmen wir mal einfacherhalber mal an, der Verbrauch läge bei 10 l/h was einer Kapazität von 30 kWh entspricht. Dann würde ein 100 - 150 kWh Speicher benötigt, der etwa 2 - 3 Tonnen wiegt.
Ist das so relevant?

Ein EnerKíte EK200 könnte grob überschlagen, 200.000 l Diesel pro Jahr einsparen. Das wären dann 2000 Traktoren Stunden.

Und das es auch einfache Lösungen geben, kann zeigt ein Unternehmen aus der Kharkow - Ukraine: http://bit.ly/22fpvg0



eklips antwortet um 14-03-2016 13:42 auf diesen Beitrag - E-Mail an User
Elektroantriebe für Landmaschinen und Strom aus Drachen - Vision oder nahe Zukunft?
Da ich es mit dem Rechnen nicht so habe, bin ich mir immer unsicher, ob Du bei Deinen Rechenbeispielen eine, zwei, oder drei Zehnerpotenzen neben der Realität liegst.


alexander.b(gzt5) antwortet um 14-03-2016 13:46 auf diesen Beitrag - E-Mail an User
Elektroantriebe für Landmaschinen und Strom aus Drachen - Vision oder nahe Zukunft?
Wasserkraftwerke haben oft nur einen Auslastungsgrad von ca. 50%. Vgl. http://bit.ly/1Lm5Sif und http://bit.ly/1RhIcYn. EnerKites können jedoch 95% der Zeit Strom produzieren und Auslastungsgrade von 60% und mehr erreichen.

Ja, erst wenn das Starten und Landen zuverlässig funktioniert, dann ist die Produktreife erreicht.




alexander.b(gzt5) antwortet um 14-03-2016 13:51 auf diesen Beitrag - E-Mail an User
Elektroantriebe für Landmaschinen und Strom aus Drachen - Vision oder nahe Zukunft?
Bevor der Drachen abstürzt, wird er gelandet. Blöd abstürzen - das gibt es vielleicht in der Entwicklung - nicht im Produkt. Bevor das Produkt ausgeliefert wird, wird es mindestens 6 Monate eher ein ganzes Jahr getestet. Die 30 kW Demonstratoranlage ist mobil und eher noch anfällig, und kann erst auf über hundert pannenfreie Stunden blicken...


alexander.b(gzt5) antwortet um 14-03-2016 14:01 auf diesen Beitrag - E-Mail an User
Elektroantriebe für Landmaschinen und Strom aus Drachen - Vision oder nahe Zukunft?
Die Flieger liegen uns Luftfahrtingenieuren natürlich besonders am Herzen. Daher entwickeln wir eine Schnittstelle zu Radarsystemen (kommen in Deutschland für die bedarfsgerechte Befeuerung von Windrädern zunehmend ins Spiel) und weichen in wenigen Sekunden von 300 m auf unter 100 m Flughöhe aus.

Eine EK200 kann den Strom für 200 Haushalte mit 3000 kWh/a decken, oder aber 200.000 l etwa Diesel einsparen. Nimmt man 2000 l/a Diesel und 3000 kWh/a Strom pro Haushalt an, dann reduziert sich das bereits auf ein Szenario mit ca. 60 Haushalten.

Bei elektrifizierten Landmaschinen und Gewerbestrom dürften dann auch deutlich kleinere Einheiten auf relevante Bedarfe kommen. Die hier genannten Verbauchswerte geben gute Anhaltspunkte. Danke!


alexander.b(gzt5) antwortet um 14-03-2016 14:05 auf diesen Beitrag - E-Mail an User
Elektroantriebe für Landmaschinen und Strom aus Drachen - Vision oder nahe Zukunft?
@eklips: Völlig richtig bemerkt: bei 10 l/h und 200.000 l/a ergeben das 20.000 h/a. Bei 200 Arbeitstagen á 5 Stunden könnten also im Schnitt 20 Arbeitsmaschinen betankt werden.


alexander.b(gzt5) antwortet um 14-03-2016 14:50 auf diesen Beitrag - E-Mail an User
Elektroantriebe für Landmaschinen und Strom aus Drachen - Vision oder nahe Zukunft?
@Peter1545 60 ha sind ein gutes Maß, weil dann nicht über Überflugrechte verhandelt werden muss und da der Abstand zur Wohnbebauung und öffentlichen Strassen ca. 400 - 500 m sein sollte.

Schatten sind bei bestimmten Sonnenständen durch Windräder unausweichlich. EnerKites können jedoch so programmiert werden, dass der Schatten gerade nicht in Ihr Wohnzimmer flickert. Und noch besser: Den Turmschatten, der einer PV Anlage zu schaffen machen würde - den gibt es nicht.

Das Speicher heute ein Nadelöhr sind, sehe ich auch. Kosten s.o. Wechselakkus überzeugen mich nicht so. Wie kritisch wird denn in der Praxis die Ladezeit eingehen? 5, 10, 20 Minuten - was wäre akzeptabel? Angeblich sind mit den bei uns als Pufferbatterie verbauten LiFePO4 Akkus 5 Minuten möglich: http://www.bem-ev.de/abc-der-batteriesysteme/ (mit Wasserkühlung?). Zur Ladezeit käme dann noch die An- und Abfahrt hinzu.

Wären Sie bereit - passende Betriebsgröße und Bedarfe vorausgesetzt, Ackerfläche zur Verfügung zu stellen? Wäre es günstiger, wenn ein Contracting Unternehmen, der Energieversorger oder der Fahrzeughersteller, sich um den Betrieb, die Windstromerzeugung und Speicherung, sowie die Ladetechnik und Arbeitsmaschinen kümmern würde?






alexander.b(gzt5) antwortet um 14-03-2016 15:22 auf diesen Beitrag - E-Mail an User
Elektroantriebe für Landmaschinen und Strom aus Drachen - Vision oder nahe Zukunft?
@unicorn
Vielen Dank für die guten Anregungen und Gedanken.

In der Leistungsklasse 100 kW sind eher 6 - 8 cent erreichbar. Es kann hier noch keine so gute Flächenausnutzung erreicht werden. Kontinuierlich ist der Ausstoss schon, wenn ein Pufferspeicher zum Einsatz kommt.

Als 500 - 1000 kW Anlage sind pro 1000 x 1000 m Stellfläche etwa 25 Anlagen platzier- und betreibbar. Das ist eine erste Schätzung.

Auf Flugzeuge bin ich bereits eingegangen. Fledermäuse fliegen in der Regel nicht so hoch und einen Turmvorstau mit Druckstoß gibt es auch nicht. Lärm entsteht an Kanten und Seilen. Da die Geschwindigkeit weniger als halb so groß, als bei Windrädern ist, rechnen wir mit einem geringeren Pegel. Vögel - hier kommt es darauf an Erfahrungen zu sammeln. Die Seile sind schwer erkennbar, bewegen sich im unteren Bereich aber sehr langsam. Den Flügel hingegen erkennt man sehr gut.





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