Abgeschickt von Goce Markovski am 08 April, 2007 um 19:15:26
Hallo,
Der Energiekreislauf hat bekanntermaßen Dimensionen erreicht, die für das gesamte planetare Gefüge fürchterliche Auswirkungen nach sich ziehen.
Beispiele:
- Wüstenbildung
- Waldsterben und Waldbrände
- Artensterben (bis zu 50%)
- Überflutungen, Hurrikans, Taifune etc.
- Polareis- und Gletscherschmelzen
- Treibhauseffekt
- Anstieg des Meeresspiegels
- Wirtschaftkrisen durch Naturkatastrophen
Vernünftige Ansätze zum maßvollen Energieverbrauch und zur ökologisch sinnvollen Ener-gieumwandlung bzw. -herstellung werden erprobt und ansatzweise genutzt (Stichwort: Erneu-erbare Energiequellen). Allerdings scheint der Wettlauf gegen die Zeit bereits verloren. Wenn sich die obigen (durch Menschenhand) verursachten Folgen also nicht neutralisieren lassen, dann sollte man doch wenigstens auf eine Relativierung hinwirken.
Vieles Bestreben zielt auf Relativierung. Die Frage ist allerdings, ob die bisherigen Anstren-gungen ausreichen. Das dürfte derzeit noch zu verneinen sein. Jeder sollte daher einen Beitrag dazu leisten, die Ursachen und die Auswirkungen des Klimawandels zu bekämpfen. Hierzu ist ein Diskurs erforderlich, der die Mobilisierung aller menschenmögliche Kräfte und Fähigkei-ten ermöglicht. Dazu gehören insbesondere Ideenreichtum und die zielstrebige Verwirkli-chung dieser Ideen durch moderne Technik, unterstützt durch die logistischen und finanziel-len Potentiale von Politik und Wirtschaft.
Um diesen Kampf maßvoll zu gestalten, ist ein entsprechender Konsens, vermischt mit der dazu notwendigen Motivation erforderlich. Dies ist eine gesamtgesellschaftliche Frage. Daher ist es unbedingt notwendig, die aktuell hinreichende pointierte Thematisierung des Klima-wandels (national, übernational, weltweit) bis in die letzten Winkel derjenigen zu tragen, die Mitursache der Misere sind, sprich: in die Köpfe aller Menschen!
Meines Erachtens gibt es nur eine Lösung: Es müssen Energieumwandlungs- bzw. -herstellungsmethoden gefunden (erfunden?!) und realisiert werden, die dem Klimawandel schon in der Ursache – also bei der Energieschöpfung - den Wind aus den Segeln nehmen. Dieser Realisierungsprozess erfordert parallel einen Energiesparkurs, der – bis zur techni-schen Lösung - die weitere Vergiftung des Planeten auf ein mindestmögliches Maß reduziert.
Ich möchte im Folgenden einige Ideen einbringen, die im besten Falle das Potential für eine weiterreichende Diskussion zum Thema Energieherstellung- bzw. -umwandlung beinhalten. Da ich weder Ingenieur noch Wirtschaftsexperte bin, kann ich keine qualitativ fundierten Prognosen zu entsprechenden Realisierungsmöglichkeiten anstellen. Solcherlei sollte sich aber in einem diskursiven Brainstorming von alleine aufklären oder gar perpetuieren lassen.
Mögliche Wege aus der Energiekrise
Hinweis: Die folgenden Ausführungen sind bestenfalls laienhaft. Kritik, Ergänzungen bzw. Verbesserungsvorschläge sind daher erwünscht!
Der Energieerhaltungssatz besagt, dass der Energiewert bei allen chemischen und physikali-schen Prozessen nahezu konstant bleibt (abgesehen von Flüchtigkeitseffekten), dass also nicht mehr Energie „produziert bzw. hergestellt“ werden kann, als vorher aufgewendet wurde (E-nergie kann ja nicht hergestellt, sondern nur umgewandelt werden: daher im Folgenden Ener-gieumwandlung oder, der Anschaulichkeit wegen: Energieschöpfung).
Da nach meinem Wissen bisher noch kein Gegenbeweis gefunden wurde, muss man wohl von der Richtigkeit dieser „Energieerhaltungsgesetze“ ausgehen (wobei ich mir einen Restzweifel nicht verkneifen mag).
Des Weiteren erfolgt die Energieumwandlung grundsätzlich in zwei Formen: Das ist erstens Energieschöpfung durch Bewegung und zweitens Energieschöpfung durch Wärme. Dabei werden also Bewegungsenergie oder aber Wärmeenergie in elektrische Energie umgewandelt.
Die geschieht auch heute noch grundsätzlich nach zwei – fast schon archaischen – Methoden: im Wesentlichen geht es dabei um einen Kreislauf von Energieträger (Bewegung oder Wär-me), einer Turbinenvorrichtung (in all ihren Varianten) und dem Umwandlungsapparat, sprich des Generatorensystems (Elektromagnetische Induktion).
Bei der Umwandlung durch den Energieträger Bewegung ist dieser Kreislauf dreiteilig: 1. Bewegungsträger, 2. Turbinenvorrichtung (oder ähnliches) und 3. Generatorensystem.
Bei der Umwandlung durch Wärme sind zwei zusätzliche zwischengeschaltete Schritte zu verzeichnen: nämlich die Erhitzung eines Flüssigmediums (zumeist Wasser oder Öl) und den Aufbau eines Drucks (etwa durch Wasserdampf) sodass sich folgendes Zusammenspiel er-gibt: 1. Wärmeträger, 2. Erhitzung eines Flüssigmediums, 3. Druckerzeugung, 4. Dampfturbi-nen (oder ähnliches) und 5. Generatorensystem.
Diese herkömmlichen Energieumwandlungsmethoden bedürfen eines Erachtens einer größe-ren Aufmerksamkeit. Zunächst stellt sich die Frage, ob die grundsätzliche Stufenfolge über-haupt schon abschließend zu beurteilen ist, sprich, ob man in Hinblick auf die Energieum-wandlung kraft Bewegung nicht etwa gänzlich auf die Turbinenvorrichtungen verzichten könnte. Die Frage ist also, ob man Bewegung und elektromagnetische Induktion nicht direkt koppeln könnte.
Hinzu kommt die noch wichtigere Frage, ob die in der Natur vorhandenen Wärme- oder Be-wegungsträger als technisch nutzbare Energiequellen überhaupt bereits erschöpfend in Erwä-gung gezogen wurden.
Zusätzlich interessiert mich der neuste wissenschaftliche Stand in Hinblick auf eine etwaige Verstärkung bzw. Exponentierung des durch die elektromagnetische Induktion erzeugten E-nergieoutputs. Tritt bei der elektromagnetischen Induktion eine Art Reibung auf, obwohl kein direkter Kontakt zwischen den Variablen besteht? Wie groß ist der Wert, der während dieser Prozesse verloren geht? Kann man da etwa einsparen und somit effizienter induktiveren? Kann man nicht sogar noch mehr herausholen, als man vorher hineingetan hat? Läuft das auf eine grundsätzlich unmögliche Perpetuierung heraus? Ließe sich eine ansatzweise Perpetuie-rung nicht vielleicht durch zusammenwirkende sensible Subsysteme (untergeordnete Energie-nutzungskreisläufe) verwirklichen? (Vielleicht hat ja jemand einen Literaturtipp in Hinblick auf die elektromagnetische Induktion: umfassend und präzise, aber auch anschaulich und für Laien ohne großartige mathematische Kenntnisse leicht verständlich).
Solcherlei Fragen entziehen sich meinen zeitlichen Möglichkeiten. Vielleicht ließen sich aber einige Anregungen finden, wenn man folgende Vorschläge kritisch, aber optimistisch hinter-fragt:
A. Zusätzliches Potential bei der Energieumwandlung kraft Bewegung
1. Ein unkonventioneller, aber brauchbarer Bewegungsenergieträger könnte etwa der Effekt sein, den man bei Pendeluhren (Vibration) verzeichnen kann. Diese benötigen neben dem Zahnradsystem lediglich ein Gegengewicht und eben den Pendel. Ein Anfangsimpuls, und das Pendelsystem läuft über einen längeren Zeitraum wie von selbst.
Könnte man nicht vielleicht ein präpariertes Pendel in ein entsprechendes Induktionsgehäuse einfügen, welches kraft des Zusammenspiels zwischen Pendelbewegung und Induktion zur „Herstellung“ von elektrischer Energie fähig ist?!?
2. Wie ließe sich der einfach erzeugbare Effekt energietechnisch nutzbar machen, den man beim Wasserablaufen etwa in Waschbecken beobachten kann? Damit meine ich die Strudel-bewegung und die darin enthaltene Bewegungsenergie.
Herkömmliche vertikal angelegte Wasserwerke bedürfen ja schließlich naturgegebener, hoch-gelagerter Seen oder Wasserfälle, die teilweise nur schwer zugänglich oder logistisch kaum realisierbar sind.
Ein entsprechendes Becken mit schlichten Strudeleffekten auszustatten dürfte demgegenüber leicht zu bewerkstelligen sein. Die Frage ist nur, inwieweit sich die strudelförmige Rotations-bewegung des eingesogenen oder ablaufenden Wassers energietechnisch nutzbar machen lie-ße. Eine Möglichkeit könnte ein mitlaufender Kreisel oder ähnliches sein, verknüpft mit ei-nem turbinenmäßig ausgestatteten Kugellager oder ähnliches?!
3. Ein weiteres Beispiel ist die Geschwindigkeitszunahme einer Schnur mit schwerem Kopf-stück, die sich bei entsprechendem Schwung um den Finger wickelt. Die dabei zu beobach-tenden antiproportionalen Fliehkräfte enthalten – jedenfalls gefühlt – mehr Energie als der Impuls / Schwung, den man zum Umwicklungsbeginn benötigt.
Wie ist es andersherum: Ließen sich Fliehkräfte in ihrer herkömmlichen Form nicht vielleicht nutzen, um den Perpetuiveffekt der entsprechenden Kreiselbewegung nutzbar zu machen- etwa in Form einer kontrollierten Bremsung oder Reibung?!?
4. Möglicherweise lassen sich Windkanäle herstellen, die den natürlichen Windgang derart beschleunigen, dass sich mithilfe von Schaufelrädern eine weitere Abart der Vorrichtung 1. Bewegung, 2. Schaufelräder, 3. Turbine, 4. Generator konstruieren ließe.
Ein Beispiel mag etwa der Effekt sein, den man in Großstädten mit Hochhäusern beobachten kann. Durch die Verengungen zwischen entsprechend angelegten Gebäuden werden Ge-schwindigkeitszunahmen des Windes gemessen, die sich durchaus nutzbar machen ließen. Ein weiterer Effekt ist ein auftretender Windstrudel (Windhosen) etwa an Kreuzungen. Auch hier-in ließe sich ein etwaiges Energiepotential vermuten.
5. Könnte man sich eine Vorrichtung denken, die in regenreichen Zonen etwa des Tropen-raumes dazu in der Lage wäre, die Energie des fallenden Regens herkömmlich nutzbar zu machen? Etwa Schaufelräder oder Wasserauffangbecken mit vertikal gelagertem Abfluss etc.
6. Was ist mit Phänomenen wie etwa dem Golfstrom. Kann man sich in irgendeiner Weise nicht auch diese gewaltige Kraftreserve nutzbar machen?!? Die voluminöse Dimension ent-zieht sich meiner Sachkenntnis, aber Turbinen, richtig eingefügt, wären doch eine weitere Möglichkeit, aus natürlichen Bewegungsabläufen Restenergie zu schöpfen.
7. Ein Zug bewegt sich mit hoher Geschwindigkeit auf Schienen. Wäre es nicht denkbar, die Geschwindigkeit in Zusammenhang mit der dabei entstehenden Reibung oder aber bei richti-ger technischer Einrichtung aus dem Verlauf der Zugräder über die Gleise einen kilometer-langen Generator zu kreieren?!
Auch hierbei ließe sich an eine elektromagnetische Induktion denken. Man könnte die Rad-vorrichtungen entsprechend präparieren und dem Schienensystem ein Induktionsgehäuse bei-fügen, sodass im Zusammenspiel zwischen Material, Bewegung und der Umwandlungstech-nik Energie geschöpft werden könnte, die entweder im Zug selbst wiederverwertet oder aber dem generellen Stromnetz hinzugefügt werden könnte.
Die obigen Vorschläge erheben keinen Anspruch auf hinreichende Sinnhaftigkeit. Sicherlich spielen auch die Größendimensionen eine womöglich abschreckende Rolle. Aber angesichts des generellen Größenwahns in diversen Bereichen (Architektur, Militär, Transport etc.) muss es mithin auch nicht schaden, in Bezug auf die Energieumwandlung „groß“ zu denken.
B. Zusätzliches Potential bei der Energieumwandlung kraft Wärme
1. Der Erdmantel liegt in einer Tiefe von etwa 35 Kilometern. Seine Temperatur bemisst sich mit etwa 800 – 3000° C je nach Tiefe und geografischer Lage. Die bisher tiefste Bohrung be-trägt etwa 12 Kilometer, wobei das Gestein in dieser Tiefe schon eine Temperatur von etwa 200° C aufweist.
Könnte man nicht bei einem entsprechenden Bohrungsaufwand eine stetige und nützliche Wärmeenergiequelle (er)schöpfen?
2. Wärme entsteht auch durch Reibung. Nun stelle man sich mal den Wärmegehalt vor, die durch Reibung der Räder von Kraftfahrzeugen auf deutschen Autobahnen entsteht, jede Mi-nute!
Was wäre eine intelligente Straße wert, die die entstehende Reibungswärme des Verkehrs aufnimmt, umwandelt und in das Stromnetz einspeiste?!?
3. Menschen haben eine durchschnittliche Körpertemperatur von etwa 36° C, Tag und Nacht. Könnte man nicht eine Bettdecke entwerfen, die die stetige menschliche Wärmeausstrahlung aufnimmt oder umwandelt und einem Akku auf dem Nachttisch zuführt, welcher dann für allerlei alltägliche elektrische Geräte genutzt werden könnte?
4. Jeder kennt den Lupeneffekt. In Hinblick auf die moderne Optik samt ihrer Möglichkeiten kann es doch kein Problem sein, dass Sonnenlicht durch schlichte optische Verstärkung (mög-licherweise auch über mehrere Stufen) so sehr zu erwärmen, dass sich so Wasser zu Dampf erhitzen ließe?!?
Billiger könnte man eine Dampfmaschine doch nicht betreiben. Auch hierbei ließe sich wie-derum auf Dampfdruckturbine plus Generator abstellen. Wie ließe sich die flächenmäßige Konzentrierung der Wärmeenergie verstärken bzw. erweitern? Hierbei sind viele Anwen-dungsmöglichkeiten denkbar. Wärme ist immerhin eine vielseitig brauchbare Variable.
C. Abschließender Hinweis
Einige der Vorschläge mögen derzeit unrealistisch, überzogen oder gar amüsant sein. Unmöglich aber dürfte kaum etwas sein. Die fossilen Brennstoffe sind zwar am Ende, aber sie sind nicht das Ende aller Weisheiten. Lassen Sie uns Reflektieren! Die richtige Kombination von Natur und Vernunft enthält so viel Potential, als dass damit sogar die bevorstehende Klimakatastrophe noch relativiert werden könnte.
Viele Grüße
Goce Markovski