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Juli 2005

Meine Gesammelten Links zum Thema Energie

Photovoltaik

München
Neue Messe München die größte Photovoltaik-Aufdachanlage der Welt:
 http://www.energynet.de/Solarenergie/Solar-News/solarnews261102.htm
Spitzenleistung: 2.1 MW
Strom für etwa 700 Haushalte

Ellwangen
Installation of solar power in Halheim near Pfahlheim from Michael S.

The solar cells has got 130 m² and it produced ca. 14 000 KWh every year.
It provides ca. 4 households (kopiert)

Wasserkraftanlagen

Bucher Stausee:
70000KWh   jährliche Stromproduktion   Strom für etwa 20 Haushalte.

Rheinfelden (Ortenaukreis) Europas älteste Wasserkraftwerk gebaut 1898:
Derzeitige Leistung:
26000 KW bzw. 26 MW.
Jährliche Stromproduktion: 190 Millionen Kilowattstunden (KW/h)

Nach Fertigstellung des Neubaues im Jahre 2011
Leistung:100 MW
Jährliche Stromproduktion: 600 Millionen Kilowattstunden (KW/h)
Strom für 200000 Haushalte
Vier Rohrturbinen/ Laufraddurchmesser 6,5 Meter/ Leistung von je 25 MW
Der Ausbau von Rheinfelden soll auch wegfallende Kernenergie ersetzen.
(Quelle: Schwäpo 2.Juli 2005)
http://www.naturenergie.de/pages/inhalt/unsere_quellen/quellen_silber/rheinfelden.

Staustufe Iffezheim
Baukosten  150 Millionen €
Leistung   108 MW

- Im Gegensatz zum Kraftwerk ist das Wehr  Eigentum von Deutschland und Frankreich.
- Zwischen Basel und Iffezheim gibt es 10 Staustuffen.
- Fischtreppen wurden gebaut, Projekt Lachs 2000
- Verlangsamung der Strömung
- Anreicherung des Rheines mit Sauerstoff.
- Rechen schützen die Turbinen.   Nebeneffekt: Grober Müll wird rausgefiltert.
http://www.pamina-schulzentrum.de/gymnasium/projekte/noekosch/iffez.htm

Brasilien
The biggest water power station is today in Itapu by the river Paranà in Brazil. It produced   12 600 mega-watts.
1 mega-watt is the same as 1 000 000 watt. (kopiert)

Windenergie

Moderne Windkraftanlagen haben Rotorblätter nach dem Prinzip eines Flugzeugflügels.
Durch diese aerodynamische Konstruktion entstehen Druckunterschiede an den Flügeln.
Auf der einen Seite des Rotorblattes entstehen Druck-  auf den anderen Saugkräfte. Diese sehr effektive Konstruktion steigert den Wirkungsgrad enorm. Frühere Windmühlen wurden wie ein Kinderpusterad angeschupst.

http://www.netzwelt.de/lexikon/Windenergieanlage.html


Vogelschlag
Bereits Anfang der 1980er Jahre wurde bei der deutschen Versuchsanlage GROWIAN darüber diskutiert, ob vermehrt Vögel an schnell rotierenden Flügel zu Schaden kommen könnten. Zum Ausmaß dieser Fälle von Vogelschlag gibt es inzwischen kontroverse Untersuchungen. Nach einer Studie des NABU von 2005 sterben in Deutschland jährlich etwa eintausend Vögel durch Kollision mit einer WEA. Betroffen sind insbesondere Greifvögel und Fledermäuse. Demgegenüber stehen etwa zehn Millionen getöteter Vögel durch Straßenverkehr und Stromleitungen (BUND-Schätzung). Der NABU hatte 127 internationale Studien ausgewertet und kam zum Schluss, dass durch Windenergie in Deutschland keine Vogelart gefährdet sei.(kopiert)
 

Windkraftanlage auf dem Kniebis (Schwarzwald)
Leistung: max 1200 KW mal 1.36 = 1632 PS
Nabenhöhe: 80 Meter    Durchmesser des Rotors: 70 Meter    Gesamthöhe: 115 Meter unwesentlich kleiner als der Fernsehturm auf dem Braunenberg.
 

Allgemeine Daten:
 40 m Rotordurchmesser etwa 500 bis 600 kW Nennleistung, etwa 40 bis 65 m Nabenhöhe
 70 m Rotordurchmesser etwa 1,5 bis 2 MW Nennleistung, etwa 65 bis 114 m Nabenhöhe
112-126 m Rotordurchmesser etwa 4,5 bis 5 MW Nennleistung, etwa 120-130 m Nabenhöhe
(kopiert)

Statistiken zur Windenergie in Deutschland
2001 Stromverbrauch gesamt 580,5 TWh    Stromerzeugung durch Windenergieanlagen  10,7 TWh  (1,8 %)

2002     Stromverbrauch gesamt  581,7 TWh   Stromerzeugung durch Windenergieanlagen  16,5 TWh (2,8 %)

2003     Stromverbrauch gesamt  588,0 TWh   Stromerzeugung durch Windenergieanlagen  18,6 TWh  (3,2 %)

2004     Stromverbrauch gesamt  600,6TWh  Stromerzeugung durch Windenergieanlagen    25,0 TWh (4,2 %)
(kopiert)

Die durchschnittliche Betriebsdauer einer Windenergieanlage beträgt je nach Windangebot etwa 5.000 bis 7.000 Stunden pro Jahr. Ein Jahr hat bei 365 Tagen 8.760 Stunden. Davon arbeitet die Anlage etwa 1.000 Stunden mit Nennleistung und etwa 4.000 Stunden im Teillastbereich. Wird der Jahresertrag durch die Nennleistung geteilt, ergeben sich die sogenannten Jahresvolllaststunden. Für 2003 waren es gemäß Tabelle deutschlandweit durchschnittlich 1.274 Stunden.(kopiert)
 


Near Brandenburg works one of the biggest wind parks of Europe. There stands 38 wind power stations.
The biggest wind power station is 180 meters high and one vane is 60 meters long and 6 meters wide.  It provides ca. 5 mega-watts. (kopier)


Growian

1983 folgte dann der Bau des legendären Growian 1, einer GROßWIndAnlage, in Brunsbüttel, Schleswig- Holstein. Diese größte Anlage der Welt hatte einen Rotordurchmesser von 100 Metern. Die Gondel mit dem Maschinenhaus wog allein 345 t und war so groß wie ein Einfamilienhaus. Der Turm bestand aus 3 cm dickem Stahl, war 96 m hoch und hatte einen Durchmesser von 3,5 m. Growian erzeugte maximal 3 Megawatt Strom, das war der Energiebedarf von ca. 4000 Haushalten. Wegen technischer Probleme , die man nicht vorhersehen konnte, stand die Anlage sehr oft still. Das Forschungsprojekt wurde im Sommer 1987 beendet und Growian  abgebaut. (kopiert)
 

Growian war damals die weltgrößte Windanlage. Growian war ein  Flop.
Vielleicht wäre aber ohne Growian, und dem Willen bestimmter Politiker, der Stand heutiger Technik nicht zu erreichen gewesen.
Denn aus Fehlern lernt man bekanntlich.
Windenergie muss noch weiter optimiert und ausgebaut werden. Sie kann nur ein Teil unseres zukünftigen Energiemix sein.
Und bis zum ersten Kernfusionsreaktor, siehe unten, dauert es ja noch etwas.
Unsere Rohstoffe  sind schneller „alle“ als uns lieb ist.
Knapp sind sie jetzt schon.
Zudem steigt der Energiebedarf enorm; ich denke da u. a. an China und Indien.
Wir sollten vorbereitet sein.
Im Übrigen sind deutsche Firmen in Punkto regenerative Energie mit führend.
Vielleicht könnte deutsche Technik zum Exportschlager werden?
Nach einem Regierungswechsel, der im Herbst ansteht, wird vermutlich die Förderung regenerativen Energie auf ein Minimum gesenkt. Unsere Merkel hat dies schon angekündigt.
Für mich ein schwerwiegender Fehler.
Kriege werden heute schon geführt um an die letzten Ölvorräte zukommen.
Rohstoffe werden immer teurer, es ist abzusehen dass sich die sanfte Technik bald auch wirtschaftlich lohnt.
Unsere Wirtschaft würde sich freuen wenn sie unsere regenerative  Energietechnik ins Ausland exportieren könnte! Unsere Arbeitslosen denke ich auch.
 Diese Technik muss gut sein, deswegen müssen wir dran bleiben.
(musste mal gesagt werden ;-) )

Erdwärme
http://www.erdwaerme.baden-wuerttemberg.de/servlet/is/9077/
siehe Island, Schwäbische Alb (Limesthermen)
 

Biomasse

Holzhäcksel usw.

Kraftstoffe auf Biomasse-Basis
Biodiesel
Bio-Ethanol
Biogas
BtL-Kraftstoff
Pöl Pflanzenöl als Kraftstoff


Gezeitenkraftwerk

Das erste Gezeitenkraftwerk wurde von 1961 bis 1966 an der Atlantikküste in der Mündung der Rance bei Saint-Malo, Frankreich erbaut. Der Tidenhub beträgt 12-16 Meter. Der Betondamm ist 750 Meter lang wodurch ein Staubecken mit einer Oberfläche von 22 km² und hat einem Nutzinhalt von 184 Mio m³ entsteht. Der Damm besitzt 24 Durchlässe, in denen jeweils eine Turbine mit einer Nennleistung von 10 MW installiert ist. Die gesamte Anlage hat somit eine Leistung von 240 MW und erzeugt jährlich rund 600 Millionen Kilowattstunden Strom. Dieses Kraftwerk arbeitet auch als Pumpspeicherwerk.(kopiert)
http://www.netzwelt.de/lexikon/Gezeitenkraftwerk.html

Energiespeicher
Nicht immer scheint die Sonne, öfters gibt es mal eine Flaute.
Aus diesem Grund brauch man zum Ausgleich geeignete Energiespeicher
 

Pumpspeicherkraftwerke
Pumpspeicherkraftwerke sind nichts Neues.
Schon heute werden sie in Spitzenzeiten zur Energiegewinnung dazugeschalten.
Nachts bei geringem Stromverbrauch werden die Speicher vollgepumpt.
http://de.wikipedia.org/wiki/Pumpspeicherkraftwerk

Brennstoffzellen

Wasserstoffgewinnung durch Elektrolyse usw.

( Ich glaube an den Erfindergeist, wenn er denn nur gefordert würde)

Energie sparen

Wohnen: Isolierfenster, Altbausanierung, Wärmedämmung von Wohnraum allgemein.

Auto: Mein roter Golf 2 hat vor über 20 Jahren schon weniger als 5 Liter Diesel verbraucht. Der Motor ist unkaputtbar. Man hätte ohne Platzmangel die ganze Welt bereisen können.
Wieso gibt es in der Golfklasse keine 3 oder wenigstens ein echtes 4 Liter Auto. Brauchen wir tonnenschwere Blechmonster.

Bahn: Neue Loks bzw. Triebzüge speisen beim Bremsen bis zu 20 Protzen des Stromes wieder zurück.
            Ein IC mit 10 Wagen, der von Stuttgart nach München fährt verbraucht in etwa 3000 bis 5000 KW/H.
            Der Verbrauch hängt von den Halten und Fahrzeit ab.
            Bei  S-Bahnen die ständig Anfahren und Halten bringt die Rückspeisung viel.

Kernenergie (Druckwasserreaktor):

Obrigheim  wurde am 11. Mai nach 37 Jahre Laufzeit abgeschalten:

Ehemalige Leistung: 357 MW

Die Kraftwerke Marbach, Altbach Walheim und das Karlsruher Rheinhafen-Dampfkraftwerk kompensieren bisher den Ausfall von Obrigheim.
In Heilbronn oder Karlsruhe sind zudem Gas- und Kohlekraftwerke geplant.
(Quelle: Schwäpo 2.Juli 2005)

Tschernobyl
Leistung: 1000MW
 

Heutige Kernkraftwerke funktionieren durch Kernspaltung.
Schwere instabile Atomkerne wie Uran oder Plutonium werden mit Neutronen beschossen.
Der Beschuss eines schweren instabilen Atoms, durch ein Neutron, bewirkt dessen Teilung.
Das geteilte Atom gibt wiederum zwei (oder drei) Neutronen frei. Diese zwei Neutronen teilen nun 2 Atome, die 4Neutonen freigeben dann 8 16 32 64 usw....... die Kettenreaktion hat begonnen. Die unkontrollierte oder kontrollierte Kernspaltung.
So funktioniert eine Atombombe nach Prinzip der Kernspaltung.
Eine unkontrollierte Kettenreaktion wird ausgelöst beim überschreiten der Kritischen Masse.
Durch hinein und herausschieben von Brennstäben ineinander wird die Kernspaltung geregelt und ein überschreiten der kritischen Masse verhindert.
In Tschernobyl hat es ja dann wohl nicht ganz geklappt.
Durch die Erhitzung von Wasser werden konventionelle Wasserturbinen betrieben. Natürlich mit getrenntem Wasserkreislauf.
Wasser das die Brennstäbe umspült ist in einem geschlossenem Kreislauf

Kernfusion geplanter Bau des ersten echten Reaktor im Jahre 2050:

1KG schwerer Wasserstoffatome ( Deuterium Tritium) erzeugen eine theoretische Energie von 50 000 MWh = 50 TWh ( oder die Verbrennungswärme von 11000 Tonnen Kohle.
Der Jahresstromverbrauch in Deutschland 2004 waren 600 TWh.
60 Kilo schwerer Wasserstoff könnten den Energiebedarf von Deutschland, ein Jahr lang decken. Theoretisch.

 Deuterium ist ungefähr zu 0,015 Prozent im natürlichen Wasser enthalten und somit fast unbegrenzt verfügbar. Tritium wird als Teil des Fusionsprozesses im Reaktorblanket aus Lithium gewonnen. Lithium ist etwa gleichmäßig in der Erdkruste vorhanden, der Gesamtvorrat wird auf 100 Millionen Tonnen geschätzt. Damit reichen die Brennstoffvorräte auf der Erde aus, um den Weltenergiebedarf über mehr als ein Jahrtausend zu decken.(kopiert)
http://www.wdr.de/tv/service/technik/inhalt/20041125/b_1.phtml

Selbst wenn alle Primärenergie durch Fusion geliefert und global das zweifache des heutigen Verbrauchs angenommen wird, reicht der Deuteriumgehalt der Weltmeere länger als die Brenndauer der Sonne. Auch das Tritium, das aus Lithium erbrütet wird, kann als quasi unerschöpflich gelten(kopiert)
http://www.netzwelt.de/lexikon/Energietr%C3%A4ger.html - Kernfusion

"Iter" Forschungsfusionsreaktor wird gebaut

http://www.welt.de/data/2004/05/25/282324.html

Geplante Baukosten: 5 Milliarden Euro  (Gesamtinvestitionen 10 Milliarden Euro)
Geplante Leistung: 500 MW
Beteiligte Länder:  Europäischen Union   Vereinigten Staaten, Japan, China, Russland und Südkorea.

Dieser Forschungsreaktor wird keinen Strom erzeugen. Erster voll funktionsfähiger Reaktor soll im Jahr 2050 gebaut werden.
Iter wird in Cadarache, Frankreich gebaut.
In Garching bei München gab und gibt es  schon Versuche in diese Richtung.
 

Und die Umwelt?

Auch bei der Fusion nutzt man Kernkräfte. Die Sicherheits- und Umwelteigenschaften eines Fusionskraftwerkes sind jedoch ungleich günstiger, als die eines herkömmlichen Kernkraftwerks, so dass man eine deutlich größere Bereitschaft der Bevölkerung erwarten kann, der Nutzung dieser Energieform zuzustimmen. Die zwei für die Fusion charakteristischen Problembereiche sollen jedoch nicht verschwiegen werden:
Tritium ist ein radioaktives, leicht flüchtiges Gas, das in der Natur wegen seiner kurzen Halbwertszeit von 12,3 Jahren nicht vorkommt. Es wird mit den bei der Reaktion entstehenden Neutronen aus Lithium erbrütet, innerhalb der Anlage extrahiert und wieder "verbrannt". Es muss verhindert werden, dass das Tritium aus der Anlage entweicht. Die dazu notwendigen Techniken sind bereits erfolgreich erprobt worden.
Die bei der Fusionsreaktion entstehenden Neutronen tragen nicht nur den größten Teil der gewonnenen Energie, sondern sie aktivieren auch die Strukturmaterialien, die das Plasma als Wand umgeben. Aus diesem Grunde werden für Fusionskraftwerke derzeit neue Materialien entwickelt, die nur gering (radio-)aktiviert werden können. Damit soll erreicht werden, dass über 90 % der Materialien in einem Fusionskraftwerk nach einer Wartezeit von höchstens 100 Jahren wieder freigegeben oder wiederverwertet werden können.  (kopiert)

http://www.weltderphysik.de/themen/bausteine/teilchen/kerne/experimente/kernfusion/allgemein/

Im Gegensatz zur Kernspaltung werden bei der Kernfusion zwei Atomkerne zu einem Atomkern verschmolzen. Und zwar zwei Wasserstoffatome zu einem Heliumatom. Nichts anderes passiert auf der Sonne.
Allerdings ist dazu ernorme Hitze bzw. Dichte erforderlich. Das größte Problem ist ein dauerndes kontrolliertes "Sonnenfeuer" zu erzeugen.
Den kein Material hält die Hitze aus. Das Plasma muss also in der Schwebe gehalten werden. Wie auch immer??? Es scheint eine lösbare, wenn auch sehr komplizierte Technik zu sein.

Die Kernfusion ist schon im großen Stiel auf der Erde entfacht worden.
1952 wurde die erste Wasserstoffbombe gezündet. Dies geschah durch die USA auf dem "Bikini"-Atoll.
Eine Wasserstoffbombe wird durch eine herkömmliche Atombombe gezündet.

http://www.gw.schule.ulm.de/faecher/deutsch/kipphard/docs/wbombe.htm

PS
Nach dem Urknall bildeten sich aus Elementarteilchen die ersten Atome.
Zuerst gab es ausschließlich Wasserstoffatome!
Die Wasserstoffatome sammelten sich, durch Gravitation, zu riesen Gaswolken im Weltraum.
Unter dem Riesen Druck der im Kern der „ Wolke“  herrschte, fingen die Atomkerne an zu fusionieren.
Eine Sonne ist geboren.
Es gibt einen noch nicht bekannten Mechanismus, der bei riesen Druck, eine Fusion dann doch ermöglicht.Eigentlich stoßen sich  die positive geladenen Kerne (Protonen) voneinander ab.
Unsere Sonne ist eine Sonne wie eine aus den ersten Stunden. Hier werden ausschließlich  Heliumatome erbrütet.
Alle anderen Atome wie z.b. Kohlenstoff entstanden bzw. entstehen in viel größeren Sonnen (mind 50mal so groß) bzw. bei einer Super-Nova.
Eine Supernova ist wenn ein Stern (also eine Sonne) in ihrer Endphase explodiert.
Unsere Sonne ist für eine Supernova zu klein, sie wird nicht explodieren.
Also wenn schon oft erzählt, aber der Gag an der Sache ist, wir alle sind aus Sternenstaub.
Zumindest bestehen wir physikalisch, chemisch daraus.
Alles was wir sehen und was wir sind wurde durch eine frühere Sternenexplosion erzeugt und ins Weltall verteilt.
Vermutlich staubförmig in der Umlaufbahn der Sonne gezogen und zu Planeten geformt??
Ok am Schluss müsste man mal
http://www.br-online.de/alpha/centauri/
 fragen.
Klickt dann auf ---> 27.04.05   Was passiert, wenn eine Supernova explodiert?

Gruß Axel

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