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Ist nicht ein Batteriespeicherkraftwerk eine bessere Alternative?

Die Forschung und Entwicklung von Batteriespeicherkraftwerke steht erst am Anfang. Folgende Aspekte müssen in der Praxis über die nächsten Jahre erforscht und ermittelt werden:

Lebensdauer:

Zwar geben die Hersteller Garantien bis zu 20 Jahren. Diese stehen allerdings unter vielen Bedingungen und garantieren nicht die volle Leistungsfähigkeit, die zum Beginn vorhanden ist. Selbst bei 20 Jahren Garantie, müsste die Anlage 5 Mal erneuert werden, denn ein Pumpspeicherkraftwerk wird für eine Betriebsdauer von mehr als 100 Jahren ausgelegt.

Leistungsfähigkeit:

Es gibt keine Erfahrungswerte mit Batteriespeicherkraftwerke im Großmaßstab. Eines der größten Projekte ging Mitte des Jahres 2014 in Deutschland in Betrieb und hat eine installierte Leistung von 1 MWp. Diese Anlage wird für den Regelenergiemarkt eingesetzt. Die Speicherkapazität liegt bei 670 kWh pro Zyklus - dies entspricht dem Stromverbrauch eines durchschnittlichen Dreipersonenhaushaltes in zwei Monaten. Im Vergleich dazu soll das PSW Johanneszeche 810.000 kWh Strom pro Zyklus speichern können und ist somit über 1.000 Mal größer.

Umwelt- und Sicherheitsaspekte:

Batterien können Schwermetalle wie Quecksilber, Cadmium und Blei enthalten. Schwermetalle sind gefährliche Stoffe (z.T. krebserregend) und können gesundheitsschädigende Wirkungen auf Menschen, Tiere sowie Pflanzen haben und sich sowohl in der Nahrungskette als auch in der Umwelt anreichern. Gelangen sie beispielsweise in Gewässer, können die Schwermetalle auf indirektem Weg über die Nahrungskette in den menschlichen Körper gelangen. Gerade bei Großbatteriespeicher sind die Gefahren (Explosion, Undichtigkeit, chemische Reaktionen) nicht ausreichend erforscht und erprobt. Neben Schwermetallen enthalten Batterien Stoffe, die reizend wirken, Allergien auslösen können oder hochreaktiv sind. Nickel beispielsweise kann allergische Reaktionen hervorrufen. Mangandioxid (aus Alkali-Mangan-Batterien), Lithium (aus Lithium-Ionen-Akkus) und Elektrolyte (zum Beispiel Kalilauge und Schwefelsäure) sind ätzende oder umweltgefährdende Stoffe. Bei sachgemäßem Gebrauch sind all diese Stoffe in einer Batterie eingekapselt und stellen keine Gefahr für den Menschen und die Natur dar. Es muss aber berücksichtigt werden, dass Lithium beispielsweise ein hochreaktives Metall ist. Kommt Lithium mit Luft oder Wasser in Kontakt, kann es zu heftigen Reaktionen bis hin zu Bränden oder Explosionen kommen. Gleiches kann die Folge eines Kurzschlusses sein, also wenn der Plus- und Minus-Pol über elektrische Leiter in Kontakt kommen. Die Gefahr im Großmaßstab ist nicht erforscht, sie wird aber ähnlich wie bei anderen konventionellen Kraftwerken nie auszuschließen sein.

Die Energie-Bilanz von Batterien ist verhältnismäßig schlecht: Batterien verbrauchen bei ihrer Herstellung sehr viel Energie. Die Praxis und Erfahrungen müssen zeigen, wie viel mehr diese später zur Verfügung stellen können. Schließlich müssen für Batteriespeicher endliche Rohstoffe abgebaut werden. Batterien sind am Ende ihrer Lebenszeit giftiger Sondermüll und im Rahmen einer grünen Energiewende ein Widerspruch.

Kosten/Wirtschaftlichkeit:

Derzeit liegen die Investitionskosten für Batteriespeicherkraftwerke umden Faktor 10 höher, als bei Pumpspeicherkraftwerken. Viel entscheidender ist jedoch die Lebensdauer. Während bei Batteriespeicherkraftwerken die Lebensdauer noch erforscht werden muss, beträgt die Lebensdauer eines Pumpspeicherkraftwerks rund 100 Jahre. Auch wenn einzelne Hersteller inzwischen 20 Jährige Garantien versprechen, müsste im Vergleich zu einem Pumpspeicherkraftwerk mehrfach (im worst case 5 Mal) investiert werden, um dieselbe Lebensdauer zu erzielen. Daher kann ein Batteriespeicherkraftwerk bei einer Gesamtbetrachtung (Herstellung, Lebensdauer/Wiederbeschaffung, Entsorgung) nicht günstiger, als ein Pumpspeicherkraftwerk sein. Hinzu kommt, dass wir mit der Batterietechnik in die nächste Rohstoffabhängigkeit geraten. Erforderliche Metalle und Lithium kommen in Deutschland nicht vor. Wir müssen sie aus Ländern wie China, Simbabwe, Australien, Russland und Brasilien importieren.

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Mit wie viel Steuereinnahmen kann die Gemeinde planen?

Die Gemeinde wird während der Bauphase und der Betriebsphase Gewerbesteuereinnahmen verbuchen können:

Bauphase:

Während der Bauphase sind die Gewerbesteuereinnahmen abhängig von der Anzahl der Mitarbeiter der beteiligten Unternehmen und der vor Ort tätigen Mitarbeiter. Die Grundlage für die Gewerbesteuerzahlung der Baufirma (VISPIRON und ihrer Lieferanten, die länger als 6 Monate vor Ort tätig sind) besteht im GewStG § 29, Zerlegungsmaßstab: Alle beteiligten Unternehmen die länger als 6 Monate vor Ort tätig sind, sind verpflichtet, anteilig (entsprechend der ausgezahlten Löhne und Gehälter an die vor-Ort Beschäftigten Personen) an die Gemeinde Gewerbesteuer zu zahlen. Die selbständige gewerbesteuerpflichtige Gesellschaft der VISPIRON hat ca. 15 Mitarbeiter, daher wird sie mit der überwiegenden Zahl ihrer Mitarbeiter in der Bauphase vor Ort tätig sein und dementsprechend von ihren Gewinnen einen großen Anteil an Gewerbesteuer vor Ort zahlen.

Nach unseren Berechnungen ist während der Bauphase mit Gewerbesteuereinnahmen von ca. 1 Mio. EUR zu rechnen.

Zusätzlich wird es für die Hotel- und Gastronomiebranche Einnahmen geben, die der Gemeinde zu Gute kommen. Über die zwei Jährige Bauphase wird es mit Hotelbuchungen und Gastronomieeinnahmen im Volumen von ca. 1 Mio. EUR gerechnet.

Betriebsphase:

Für die Betriebsphase ist nicht die Anzahl der Beschäftigten entscheidend, sondern der Ort der Betriebsstätte. §4 des GewStG besagt: Die Gewerbesteuer ist in der Gemeinde zu zahlen, in der eine Betriebsstätte unterhalten wird. Nachdem das Turbinenhaus des PSW Johanneszeche in Lam stehen wird, wird die Gewerbesteuer zu 100 Prozent der Gemeinde Lam zufallen.

Da in den ersten fünf Betriebsjahren eine erhöhte Abschreibung der Investition vorliegt, wird as ab dem sechsten Betriebsjahr mit Steuereinnahmen zu rechnen sein. Diese betragen nach den derzeitigen Berechnungen ca. 0,55 Mio. EUR/Jahr.

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Wie viele Mitarbeiter und Gesellschaften hat eigentlich die VISPIRON Gruppe?

Die VISPIRON wurde im Jahre 2002 von Herrn Amir Roughani gegründet. Insgesamt beschäftigt die Unternehmensgruppe ca. 375 Personen. Die Unternehmensgruppe hat vier operative Gesellschaften:

-       VISPIRON ENGINEERING GmbH (München, Ingenieursdienstleistung, ca. 320 Mitarbeiter, davon ca. 70 Freiberuflicher)

-       VISPIRON ROTEC GmbH (München, Messtechnik, ca. 20 Mitarbeiter)

-       VISIRON CARSYNC GmbH (München, Flottenmanagement, ca. 20 Mitarbeiter)

-       VISPIRON ENERGY GmbH (München, Erneuerbare Energien, ca. 15 Mitarbeiter)

Neben diesen operativen Gesellschaften gibt es derzeit 13 Projektgesellschaften, die jeweils für ein Energie-Kraftwerk gegründet wurden. Die explizite Gründung einer „Projektgesellschaft“ für Solar- oder Windkraftwerke ist eine übliche Vorgehensweise, die vor allem von Banken und Investoren verlangt wird. Die Einnahmen dieser Gesellschaften werden in der Regel für die Finanzierung der Kraftwerke abgetreten und sollen daher nicht mit dem Kapital aus dem Kerngeschäft in Berührung kommen.

Diese Gesellschaften haben in der Regel ihren Sitz am Betriebsstandort. Die Betriebsführung dieser Gesellschaften wird von der VISPIRON ENERGY erbracht. Daher gibt es in diesen Projektgesellschaften auch keine Mitarbeiter.

Organigramm

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Wie viel Erfahrung hat VISPIRON mit dem Bau von Pumpspeicherkraftwerken?

Die VISPIRON hat Ingenieur-Kompetenzen im Bereich der Umwelttechnik und Mechatronik. Im Bereich der erneuerbaren Energien ist die VISPIRON ein EPC Unternehmen (Engineering, Procurement and Construction, kurz EPC, (zu Deutsch: Detail-Planung und Kontrolle, Beschaffungswesen, Ausführung der Bau- und Montagearbeiten im Bereich Bauwesen und Anlagenbau).

Inzwischen hat die VISPIRON ca. 30 Solar-Projekte mit einer installierten Leistung von rund 100 MWp als EPC oder Generalunternehmer realisiert. Rund 40 MWp Solarprojekte mit einem Gesamtinvestitionsvolumen von ca. 70 Mio. EUR werden derzeit im eigenen Bestand gehalten. Mehr als 60 MWp Solarprojekte werden technisch und kaufmännisch betrieben.

Die Erfahrungen aus diesen Projekten können sehr gut für die folgende Bereiche des PSW Johanneszeche eingesetzt werden: Genehmigungsprozess, Projektierung, Ausschreibung und Vergabe, Finanzierung (Banken und Investoren), technische und kaufmännische Betriebsführung. Die Detailplanung, den Bau bzw. die Ausführung des PSW Johanneszeche werden renommierte und spezialisierte Kraftwerksbauer vornehmen. Es gibt weltweit wenige Spezialanlagenbauer, die ein Pumpspeicherkraftwerk bauen können.

Im Zuge der Energiewende wird es zunehmend neue EPC-Unternehmen für den Bau von Pumpspeicherkraftwerken geben. Diese werden jedoch nach der Genehmigungsphase sehr eng mit den Kraftwerksanbietern arbeiten.

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Kann ein Wasserbecken auch undicht werden?

Der Bau der Wasserbecken muss strengen Abnahmekriterien, die auch eventuelle Undichtigkeiten prüfen, stand halten. Die Becken werden für eine Betriebsdauer von rund 100 Jahren ausgelegt, dementsprechend robust und stabil sind sie.Erst die erfolgreiche Abnahme erlaubt die Inbetriebnahme. In der Betriebsphase muss ein Pumpspeicherkraftwerk genauso wie andere Energiekraftwerke gewartet werden. Unter Einhaltung ordnungsgemäßer Wartungsintervalle sollte eine Undichtigkeit nicht vorkommen. Sollte dies doch der Fall sein, hat es für den Betreiber Konsequenzen, denn er ist gezwungen den Betrieb für diese Phase einzustellen, um die Dichtheit wieder herzustellen. Der Betreiber sollte aus eigenem Interesse dafür sorgen, dass ein Becken nicht undicht wird.  Ein undichtes Wasserbecken hat unabhängig davon zunächst keine Auswirkungen für die Umwelt, da es sich um Wasser handelt. Sollte die Undichtigkeit nicht zeitnah behoben werden, können größere Undichtigkeiten entstehen und die Substanz des Beckens gefährden. Dies würde sicherlich dazu führen, dass beide Becken geleert werden und die Anlage bis zur Fehlerbeseitigung stillgelegt wird.

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Werden betroffene Anwohner entschädigt?

Die Bauphase des PSW Johanneszeche wird für einige Anwohner im Bereich des Unterbecken und für einige Gaststätten im Bereich des Oberbeckens Einschränkungen zu Folge haben.

Wir werden mit allen Betroffenen eine faire und konstruktive Lösung finden, um die Einschränkungen zu kompensieren. Wir bitten die Betroffenen sich bei uns zu melden, damit die entstehenden Einschränkungen und Entschädigungen besprochen werden können.

Unser Unternehmen und unsere Beiräte stehen Ihnen als Anlaufstelle zur Verfügung.

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Welche Leistung und welchen Nutzen hat das Pumpspeicherkraftwerk?

Das PSW Johanneszeche wird eine Leistung von ca. 100 MWp haben. Dadurch können ca. 200.000 MWh Strom gespeichert und bei Bedarf wieder zur Verfügung gestellt werden. Mit der gespeicherten Strommenge können jährlich 57.000 Haushalte bzw. 228.000 Personen mit grünem Strom versorgt werden. Die CO2-Einsparung gegenüber der konventionellen Stromgewinnung liegt bei ca. 115.000 Tonnen pro Jahr. Diese jährliche CO2-Einsparung entspricht einer CO2-Bindung einer Waldfläche von ca. 10.900 ha. Der Flächenverbrauch für dieses Projekt liegt im Vergleich bei lediglich ca. 15ha.

Mit einem Wirkungsgrad von über 80% sind Pumpspeicherkraftwerke die derzeit einzigen verfügbaren Regelkraftwerke im Großmaßstab. Das Potenzial von Pumpspeicherkraftwerken wird bei einem 80%-Ausbau der erneuerbaren Energien i Jahre 2050 auf ca. 16,5 GWp prognostiziert. In Bayern werden bis zum Jahr 2022 weitere fünf Atomkraftwerke abgeschalten. Selbst wenn ein Teil dieser Leistung über erneuerbare Energien ersetzt werden soll, müssen ergänzende Speichertechnologien eingesetzt werden. Bayern bietet mit seinen Bergen einen idealen Standort für den Bau von Pumpspeicherkraftwerken. Dezentrale und flexible Pumpspeicherkraftwerke ersetzen den Erhalt oder Neubau von konventionellen Kraftwerken und Stromtrassen.

Bayern muss bis zum Jahr 2022 die Strommenge von 4 Atomkraftwerken ersetzen. Wenn die Substitution durch erneuerbare Energien und nicht durch Kohle-, Gas- oder Öl-Kraftwerke erfolgen soll, müssen wir auch Speichertechnologien bauen. Anders kann die Energiewende nicht erfolgreich umgesetzt werden.

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Produziert das Pumpspeicherkraftwerk Strom?

Nein, ein PSW speichert den überschüssigen Strom im Netz und stellt es bei Bedarf wieder zur Verfügung. Im Ergebnis führt die Speicherung jedoch dazu, dass weniger konventionelle Kraftwerke und Stromleitungen gebaut/benötigt werden. Zu dem ist ein PSW eine sinnvolle Ergänzung zu Solar- und Windenergieanlagen und unterstützt deren weiteren Ausbau. Ohne PSW müssen Grundlastkraftwerke (Atom, Kohle, Gas, Öl) am Netz bleiben oder neu gebaut werden, um die Schwankungen der erneuerbaren Energien auszugleichen. Zusätzlich müssen neue Kabeltrassen gebaut werden, um den Strom überregional zu transportieren. Mit PSW können Schwankungen regional ausgeglichen werden und bedürfen keiner überregionalen Ausgleichsmechanismen.

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Wie hoch ist der Flächenbedarf für das Pumpspeicherkraftwerk?

Der Flächenbedarf für das PSW Johanneszeche ist im Vergleich zu anderen Energieträgern sehr gering. Der Flächenvergleich bei einer Stromproduktion von 200.000 MWh zeigt die Flächeneffizienz des PSW Johanneszeche:

FLÄCHENBEDARF NACH ENERGIETRÄGER:

  • Pumpspeicher Johanneszeche ca. 15 ha
  • GEOTHERMIE ca. 20 [ha]
  • WINDENERGIE  (je WKA 500 m Abstand) ca. 400 [ha]
  • PHOTOVOLTAIK  (Freifläche) ca. 450 [ha]
  • BIOGAS ca. 10.000 [ha]

Hinweis: Auch wenn ein PSW kein produzierendes Kraftwerk ist, es spart den Neubau von Kraftwerken, da bestehende Solar- und Wind-Kraftwerke nicht bedarfsorientiert Strom produzieren. Daher ist dieser Vergleich zulässig.

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Sind nicht Power-to-Gas oder Gravity-Power bessere bzw. modernere Speichertechnologien?

PSW sind derzeit mit über 80% Wirkungsgrad die einzig verfügbaren und erprobten Speichertechnologien im Großmaßstab. Powe-to-Gas Speicher haben ein Wirkungsrad von ca. 30%, wenn sie neben Strom auch Wärme produzieren, erhöht sich der Wirkungsgrad auf maximal 60%. Power-to-Gas Technologien eignen sich als Langzeitspeicher und nicht als Regelenergiespeicher. Die Wetterschwankungen (sonne und Wind) kommen jedoch täglich, ja stündlich vor und müssen durch Kurzfristspeicherlösungen ausgeglichen werden.

Bergschwache Regionen werden mangels Alternative auf Power-to-Gas Kraftwerke angewiesen sein. Bergregionen mit ausreichenden Höhenunterschieden werden in der Regel auf Pumpspeichertechnologien setzen. Power-to-Gas Anlagen haben bis dato nicht den versprochenen Fortschritt eingehalten. Es gibt keine Anlagen im Großmaßstab. Unabhängig davon stehen sich Kurzfristspeicher (PSW) und Langfristspeicher (Power-to-Gas) nicht im Wettbewerb, sie sind eine sinnvolle Ergänzung in einem erfolgreichen Speicherkonzept.

Über Gravity-Power Kraftwerke gibt es keine ausreichenden Erkenntnisse. Diese Technologie soll in den kommenden Jahren auf Pilotbasis erforscht und erprobt werden. Erst dann kann über die Rolle dieser Technologie ernsthaft gesprochen werden.

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