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Fire of the sun

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Marcel
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Fire of the sun

Beitrag von Marcel » 11. Dez 2015, 10:34

Guten Tag liebe Gemeinde :D,
heute mal wieder einen informativen Post:
Gestern sind alle meine sozialen Medien Steil gegangen, um 13:30 wurde am Wendelstein 7-X in Greifswald das erste mal ein Helium Plasma gezündet, für genau eine Zehntel Sekunde. Dabei entstanden ca 1.000.000 grad Celsius. Für nächstes Jahr sind nun Pläne zur verlängerung des "Brennens" sowie die Zündung eines Wasserstoff-plasmas.
Warum ist das so Toll?
Das ist ganz einfach zu beantworten, die Menschheit benötigt immer mehr und mehr Energie, vorzugsweise elektrischer selbstversändlich. Da die Atomkraftwerke zu recht immer wieder in Kritik geraten wegen dem Radioaktiven Abfall sowie der gefahren (schöne Diskussion entstand auch in den Letzten Wochen wegen den beiden Atomkraftwerken in Belgien aber dazu kommt vllt demnächst nochmal was von mir, da muss ich mich erst noch mehr informieren ;) :D ) die bei der Kernschmelze entstehen.
Die Kernfusion arbeitet dabei aber auf eine quasi umgekehrte weise. Dabei werden Atomkerne verschmolzen. Aber was heißt "Atomkerne werden verschmolzen"? Dies geschieht andauernd in unserem Universum ist also kein besonderer Aspekt. Jeder Stern erzeugt darüber seine Energie. Ja auch unsere Sonne, darum auch der Titel.
Aber wie funktioniert das. Jemand der sich etwas mit Atomen beschäftigt hat, weiß das sich die Positiven Atomkerne abstoßen. Jetzt gibt es um diese bei der Fusion zusammen zubringen zwei Möglichkeiten:
1. Man bringt die Atomkerne auf eine Energie, die größer der Abstoßenergie ist,
dies ist sehr schwer, da die Energie sehr sehr groß ist (Bsp: Versucht mal zwei gleichpolige Magnetenden zusammen zu bringen.) Wäre für die Wirtschaft also nicht sehr ertragreich grade um den Energiehunger zu stillen, da es mehr Energie benötigte, als wir daraus gewinnen könnten.
2. Man nutzt einen quantenmechanischen Effekt der Tunnel Effekt genannt wird aus. Diesen zu erklären dauert allerdings ziemlich Lange. schaut euch dafür doch einfach das hier an: Bildlichgesprochen baut sich ein Teilchen einen Tunnel durch die Energiebarriere um an ein gleichladieges zu gelangen. (Vorsichtig das ist keine korrekte Beschreibung des Effektes!!!)
dieser ist allerdings sehr sehr selten. Auf der Erde unter einem Atmosphären Druck von ca 1 Bar kommt dieser quasi nicht vor. Die Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut haben sich nun überlegt einen Mittelweg zu gehen, das Plasma erhitzen und dabei dann den Tunneleffekt auszunutzen. (Ganz wie in der Sonne)
Also gibt es keinen Radioaktiven Abfall
Ich hatte mich vor einigen Monaten mal mit Kernfusion beschäftigt, und dabei ein gutes Video in Produktion von Prof. Dr. Harald Lesch. (finde Leider den Link nicht wieder -.-)
Dabei wurde bestätigt, dass ein Produkt, welches durch die Kernfusion entsteht auch radioaktiv ist, aber mit einer deutlich geringeren Halbwertszeit von nur 1000 Jahren (!). Ist die Kernfusion also so viel besser?
Erstmal ist dabei wichtig, dass viel weniger Radioaktiver Müll anfällt. Dieser hat dann auch noch eine geringere Halbwertszeit. Allerdings stellt es die Menschheit dennoch vor die Selben Probleme wie bisher auch.
Was denkt ihr dazu unter diesem Aspekt?
Wir menschen spielen ja gerne mit dem Feuer (Grade in der Evolution gezeigt), sollten wir aber it dem Feuer der Sonne spielen? ;j
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Re: Fire of the sun

Beitrag von positronium » 11. Dez 2015, 11:14

Marcel hat geschrieben:Was denkt ihr dazu unter diesem Aspekt?
Wir menschen spielen ja gerne mit dem Feuer (Grade in der Evolution gezeigt), sollten wir aber it dem Feuer der Sonne spielen? ;j
Ich denke, man sollte das auf jeden Fall verfolgen. Es wird immer schwieriger werden, Energie zu erzeugen, und dabei das Gleichgewicht der Erde zu bewahren. Kohle hat schon jetzt Probleme, Gas und Öl werden innerhalb eines Zeitraums von 100 bis wenigen Hundert Jahren keine Rolle mehr spielen können usw.; das weiss man sowieso alles. Kernfusion könnte trotz der radioaktiven Abfälle, aber wegen deren geringeren Menge als bei der Kernspaltung zumindest für einige Hundert Jahre eine Brückentechnologie sein, bis man etwas besseres hat, also: falls es etwas besseres, mit dem man grosse Energiemengen erzeugen kann, gibt. Und vielleicht kann man die radioaktiven Abfälle einmal unschädlich machen - vielleicht Annihilation von Kernbestandteilen?

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Re: Fire of the sun

Beitrag von belgariath » 11. Dez 2015, 13:04

positronium hat geschrieben:[...] Und vielleicht kann man die radioaktiven Abfälle einmal unschädlich machen - vielleicht Annihilation von Kernbestandteilen?
Aber Annihilation benötigt Antimaterie, welche nur sehr energieaufwändig herzustellen ist.

@ Marcel

Ich bin eher verhalten euphorisch gegenüber Kernfusion. Es ist noch ein sehr weiter Weg bis zu einem technisch stabilen und wirtschaftlichen Einsatz. Ich befürchte, dass unser Energiehunger uns vor dem Einsatz der Fusionsreaktoren auf eine Entwicklungsstufe zurückfallen lässt, die einen Einsatz nicht mehr ermöglicht. Deswegen finde ich die Erforschung und Verbesserung von bereits vorhandenen erneuerbaren Energieträgern wichtiger.

Vom physikalischen Ehrgeiz aus, ist es natürlich schon verlockend, Fusion zu erforschen und zu beherrschen.
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Re: Fire of the sun

Beitrag von positronium » 11. Dez 2015, 13:28

belgariath hat geschrieben:
positronium hat geschrieben:[...] Und vielleicht kann man die radioaktiven Abfälle einmal unschädlich machen - vielleicht Annihilation von Kernbestandteilen?
Aber Annihilation benötigt Antimaterie, welche nur sehr energieaufwändig herzustellen ist.
Ja, aber wer weiss, was kommen wird, und ausserdem fände ich es schön, wenn auch der jetzt schon angefallene radioaktive Müll weg wäre.
belgariath hat geschrieben:Deswegen finde ich die Erforschung und Verbesserung von bereits vorhandenen erneuerbaren Energieträgern wichtiger.
Das ist natürlich ebenso wichtig. Leider entwickelt sich in dem Bereich manches in die falsche Richtung. Wenn - auch neu geschaffene - Ackerflächen nur für Biobrennstoffe genutzt werden, ist das problematisch. Einerseits wegen allgemeiner Nahrungsmittelknappheit und andererseits weil die intensive Bewirtschaftung den Böden nicht zuträglich ist - das wird Langzeitfolgen haben.

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Re: Fire of the sun

Beitrag von NicoS » 14. Dez 2015, 21:37

kernfusion ist glaub ich die beste energiequelle die wir mit unseren mitteln realisieren können. wenn man es richtig anstellt hat man eine ewige kettenreaktion (selbsterhaltend). bisschen gas nachschieben und das ding bleibt am laufen. strom ohne ende. da kommt keine grüne energie hinterher.

radioaktiven müll zu beseitigen ist eigentlich nicht schwer... rakete auf, müll rein, rakete los und ab zu sonne. dort ist eh alles verstrahlt. jedoch haben wir noch keine wirklich sichere möglichkeit den müll dorthin zu schicken. wenn wir weiterhin so viel radioaktivität erzeugen wie jetzt haben wir unsere erde nicht mehr lange so wie sie jetzt ist. noch mehr müll und wir brauchen keine atombombe zu zünden, bisschen feuer gelegt und wir haben den gleichen effekt.
wenns nach mir geht würde viel mehr geld in die kernfusionsforschung fliessen um die atomspaltenergie abzulösen.

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Re: Fire of the sun

Beitrag von belgariath » 15. Dez 2015, 10:41

NicoS hat geschrieben:[...] radioaktiven müll zu beseitigen ist eigentlich nicht schwer... rakete auf, müll rein, rakete los und ab zu sonne. dort ist eh alles verstrahlt. [...]
Ohne jetzt konkrete Zahlen nennen zu können, tippe ich darauf, dass das Interesse an so einem Unternehmen zu gering und die Kosten zu hoch sind. Sonst würde man das ja derzeit auch machen um den Müll von Kernreaktoren zu entsorgen.
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Re: Fire of the sun

Beitrag von Stephen » 15. Dez 2015, 11:01

belgariath hat geschrieben:Ich bin eher verhalten euphorisch gegenüber Kernfusion.
Das Projekt ITER (Test-Fusionsreaktor im südfranzösischen Cadarache) steht sozusagen auf der Kippe. An diesem Programm beteiligen sich die EU, Russland, China, Indien, Korea und Japan. Bis jetzt hat es 15 Millarden Euro gekostet.

Als man Chefingenieur Günter Janeschitz fragte, mit welchem Automodell er die Entwicklung bei ITER vergleichen würde sagte er wortwörtlich: "Vom Fahren kann noch gar keine Rede sein. ITER lässt sich höchstens mit einem Motor auf dem Teststand vergleichen..."
weitere Infos hier: http://www.spiegel.de/wissenschaft/tech ... 78182.html

Es ist natürlich klar, dass die Investoren da so langsam aber sicher nervös werden...
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Re: Fire of the sun

Beitrag von seeker » 15. Dez 2015, 11:16

Ja, Millionen Tonnen radioaktiven Müll in die Sonne oder auf den Mond schießen zu wollen ist viel zu teuer und viel zu gefährlich (wie viele Prozent der Raketenstarts und Weltraumflüge gehen immer noch schief?).

Von der Fusion war ich einmal begeistert, inzwischen ist bei mir eher Ernüchterung eingetreten.
Ob die Kernfusion jemals laufen wird und auch wirtschaftlich laufen wird ist immer noch völlig unklar. Die technischen Probleme sind enorm, das ist hochkomplexe Technik.
Je komplexer eine Technik ist, desto störanfälliger ist sie und auch wenn Störfälle bei der Fusion in RIchtung Sicherheit rel. unproblematisch sind, so sind sie doch immer noch für die Wirtschfatlichkeit einer Technik von entscheidender Bedeutung: Ein Reaktor, der 90% der Zeit stillstünde wäre wenig wirtschaftlich.
Und die Fusion ist auch nicht unbedingt zu unserer Energieversorgung notwendig:

Mit erneuerbaren Energiequellen (Wind, Wasser, Sonne, Geothermie, ..., natürlich nicht Biomasse aus dafür zweckentfremdeten Anbauflächen, damit muss man bei bald 10 Milliarden Menschen unbedingt Nahrung gewinnen und nichts anderes) könnte unser derzeitiger Energiebedarf leicht 10x gedeckt werden - und das bei Einrechnung aller Folgekosten (Klima, Umwelt, Endlagerung, etc.) schon heute viel viel wirtschaftlicher als mit Kohle, Gas, Erdöl, Kernkraft.
Das ist keine Frage der technischen Machbarkeit (diese Technik steht HEUTE schon zur Verfügung) sondern eine Frage des politischen Willens und der konsequenten und korrekten Einrechnung aller Folgekosten (insbes. der langfristigen Folgekosten) in die Wirtschaftlichkeitsanalysen.

Dennoch bin ich kein Gegner der Fusion: Jetzt ist man schon so weit, da sollte man das auch versuchen fertig zu machen.
Die Frage, die sich mir dabei dabei eher stellt, ist die: Wie viele Mittel sollen sinnvollerweise noch in die Kernfusion fließen?
Wären diese Mittel evtl. nicht teilweise besser aufgehoben, wenn man sie in die weitere Erforschung der erneuerbaren Energiequellen stecken würde?

Grüße
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Re: Fire of the sun

Beitrag von Frank » 15. Dez 2015, 12:00

seeker hat geschrieben: Die Frage, die sich mir dabei dabei eher stellt, ist die: Wie viele Mittel sollen sinnvollerweise noch in die Kernfusion fließen?
Wären diese Mittel evtl. nicht teilweise besser aufgehoben, wenn man sie in die weitere Erforschung der erneuerbaren Energiequellen stecken würde?
Wären die Millionen die in die Raumfahrt fliessen nicht viel sinnvoller in den erneuerbaren Energien zu investieren, oder gleich in Lebensmittel?
:roll:
Mit freundlichen Grüßen

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Re: Fire of the sun

Beitrag von Skeltek » 15. Dez 2015, 13:04

Problem ist, dass Fusionswissenschaftler in der Regel die Energiebillanz und Feldbetrachtungen im Sinn haben und dabei die Impulsflussverteilung ausser Acht lassen.
Möglicherweise ist das allein physikalisch gar nicht möglich eine dauerhafte Fusion zu erreichen, da die Nutzbarkeit von frei werdender Energie vom Ort abhängig ist wo sie entsteht.
Als analoges Beispiel:
Steht man im Mittelpunkt einer gewaltigen Explosion bzw Druchwelle, spürt man von allen Seiten denselben Druck auf sich einwirken.
Da kann man keine Turbinen antreiben oder die Energie sonstwie nutzen.
Man benötigt immer ein Druckgefälle oder eine vektoriel von Null verschiedenen Impulsfluss.

Natürlich ist die frei werdende Energie nutzbar, allerdings ist die Frage welche ich mir stelle ob diese nutzbare Energie dafür aufgewendet werden kann um die Plasmaringdichte aufzubauen.
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Re: Fire of the sun

Beitrag von seeker » 16. Dez 2015, 00:27

Frank hat geschrieben:Wären die Millionen die in die Raumfahrt fliessen nicht viel sinnvoller in den erneuerbaren Energien zu investieren, oder gleich in Lebensmittel?
Was meinst du damit? Meinst du, dass die verfügbaren Mittel derzeit perfekt verteilt sind?
Oder meinst du, dass wir alle Mittel in die Raumfahrt stecken sollten und alles andere streichen?
Oder was meinst du?
Grüße
seeker


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Re: Fire of the sun

Beitrag von Frank » 16. Dez 2015, 09:43

seeker hat geschrieben:
Frank hat geschrieben:Wären die Millionen die in die Raumfahrt fliessen nicht viel sinnvoller in den erneuerbaren Energien zu investieren, oder gleich in Lebensmittel?
Was meinst du damit? Meinst du, dass die verfügbaren Mittel derzeit perfekt verteilt sind?
Oder meinst du, dass wir alle Mittel in die Raumfahrt stecken sollten und alles andere streichen?
Oder was meinst du?
Tja, was soll das wohl heissen?
-Die finanziellen Mittel sind nie perfekt verteilt, dass ist ein Wunschdenken von Fantasten.
-Nein, aber dein Argument , dass die finanziellen Resourcen in der erneuerbaren Energie besser aufgehoben wären, als bei der Kernfusion ist das Gleiche wie"Solange noch Menschen auf diesem Planet hungern , sollten die Mittel für die Raumfahrt besser da eingesetzt werden.

- Die Kernfusion betreibt auch im großen Masse Grundlagtenforschung und die ist immens wichtig.
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Re: Fire of the sun

Beitrag von seeker » 16. Dez 2015, 10:05

Frank hat geschrieben:dein Argument , dass die finanziellen Resourcen in der erneuerbaren Energie besser aufgehoben wären, als bei der Kernfusion
Das hab ich nicht gesagt. Ich hab gesagt, dass man versuchen sollte das mit der Fusion irgendwann noch hinzukriegen.
Ich hab nur gesagt, dass ich mich frage, ob die Ressourcen derzeit richtig verteilt sind. Das weiß ich nicht genau.
Was ich aber denke ist, dass derzeit die Erneuerbaren wichtiger sind und daher auch mehr Forschungsmittel erhalten sollten.
Kann ja gut sein, dass das auch so ist, der Kernfusion wurden wohl in den letzten Jahren auch einige Mittel gestrichen, vermutlich z.T. auch aus den Gründen, die ich schon angeschnitten habe.

Gruß
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Re: Fire of the sun

Beitrag von Stephen » 16. Dez 2015, 10:51

Es kommt doch immer darauf an, aus welcher Sicht man Wissenschaft und Fortschritt betrachtet.
Ohne jetzt wieder irgendwelche "Totschlagargumente" zu bemühen: wenn ich unter katastrophalen Bedingungen dahinvegetieren würde und mein einziger Lebensinhalt darin bestünde, mich mit Nahrung und sauberem Trinkwasser zu versorgen, würden mir Exoplaneten, Fusionsreaktoren und die Wissenschaft ansich komplett am A.... vorbeigehen.

Es ist daher völlig sinnlos, über eine "gerechte Verteilung" der Ressourcen streiten zu wollen, weil es diese noch nie gab noch jemals geben wird!
Ein Allheilmittel wird also auch die Kernfusion nicht sein, obwohl da ausreichend "Brennstoff" über Jahrtausende vorausgesagt wurde.
Der Weg sollte zwingend über Sonne, Wind, Wasser, Erdwärme etc. erfolgen, bevor Milliarden für Techniken verschwendet werden, die wir bisher nur ansatzweise theoretisch verstehen. Was bei der Kernspaltung herauskommen kann, haben wir ja erfahren - und damit meine ich nicht nur "Little Boy"...
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Re: Fire of the sun

Beitrag von Frank » 16. Dez 2015, 11:13

Stephen hat geschrieben: Es ist daher völlig sinnlos, über eine "gerechte Verteilung" der Ressourcen streiten zu wollen, weil es diese noch nie gab noch jemals geben wird!
Ein Allheilmittel wird also auch die Kernfusion nicht sein, obwohl da ausreichend "Brennstoff" über Jahrtausende vorausgesagt wurde.
Der Weg sollte zwingend über Sonne, Wind, Wasser, Erdwärme etc. erfolgen, bevor Milliarden für Techniken verschwendet werden, die wir bisher nur ansatzweise theoretisch verstehen. Was bei der Kernspaltung herauskommen kann, haben wir ja erfahren - und damit meine ich nicht nur "Little Boy"...
Genau so ist es.
Sonne und Wind haben das Problem, dass sie doch sehr von den Rahmenbedingungen abhängig sind. Des Weiteren bezweifle ich das mit regenerativen Energien der Gesamthaushalt zu decken wäre . Zukünftig wird die Menschheit immer energiehungriger werden. Sensible Anlagen wie z.B. Krankenhäuser brauchen stabile Netze und Spannungsspitzen.
Indistriebetriebe können Ihren Arbeitstag nicht ausfallen lassen , weil der Wetterbericht sagt ,"Heute Flaute".
Sicherlich heisst auch das große Thema Speicherung, aber um diesen Bereich vernünftig abdecken zu können sind wir mindestens noch genauso weit weg, wie die Kernfusion von einer rentablen Bewirtschaftung.

Klar, für die PC von Greenpeace, Attac, oder Studenten langt Windkraft.
Für alle die nicht blos Spielzeug betreiben leider halt nicht ganz. :wink:
Mit freundlichen Grüßen

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Re: Fire of the sun

Beitrag von seeker » 16. Dez 2015, 13:46

Frank hat geschrieben:Sonne und Wind haben das Problem, dass sie doch sehr von den Rahmenbedingungen abhängig sind.
Klar.
Frank hat geschrieben:Des Weiteren bezweifle ich das mit regenerativen Energien der Gesamthaushalt zu decken wäre .
Aber sicher doch!

Beispielrechnung:

Ein Deutscher verbraucht im Jahr etwa 7000 kWh Strom.
Um 10 Mrd Menschen alle mit derselben Energiemenge zu versorgen, die wir im Moment in Deutschland pro Jahr verbrauchen, braucht man
10 Mrd x 7000 kWh = 7 x 10^13 kWh

Nun verbraucht man ja noch mehr Energie als nur Strom, um die Güter herzustellen, für den Verkehr, zum Heizen, usw.
Nehmen wir daher den obigen Wert also x10, dann sind wir auf der sicheren Seite und haben einen Wert der für die gesamte Weltbevölkerung sicher ausreicht, mit unserem Lebensstandard.

Wir kommen damit auf eine benötigte Energiemenge von 7x10^14 kW/h pro Jahr.

Um es schlimm zumachen, wollen wir die gesamte Energie nur über Photovoltaik herstellen (also kein Wind, Wasser etc.).
Der derzeitige Wirkungsgrad von Solarzellen liegt bei ca. 10% (durch technischen Fortschritt wird da zukünftig noch mehr gehen).
Auf einem Quadratmeter werden in Deutschland pro Jahr etwa 1000kWh Sonnenenergie eingestrahlt, bei einem Wirkungsgrad von 10% von der Solarzelle bis zum Verbraucher können also mit einem Quadratmeter Solarzellen 100kWh Strom pro Jahr erzeugt werden, in der Sahara ist der Wert etwa 2,3x so hoch, also etwa 230kWh/Jahr.

Deutschlandbedingungen: 7x10^14 / 100 = 7 x 10^12 m² benötigte Fläche = 7 Millionen km² = Quadat mit einer Kantenlänge von 2645 km
Saharabedingungen: 7x10^14 / 230 = 3,04 Millionen km² = Quadrat mit Kantenlänge von 1744 km

Zum Vergleich:
Allein die Sahara hat eine Fläche von 9,4 Millionen km².

Na klar, die Sonne scheint nicht immer, man muss die Energie speichern, sichern, transportieren, verteilen, usw. und verliert damit Wirkungsgrad, pessimistisch gesehen vielleicht 50%?
Aber auf der anderen Seite haben wir Wind, Wasser, Geothermie, usw. ja noch gar nicht angezapft, die jeder sicher nochmal dieselbe Energiemenge bereitstellen könnten.

Fazit:
Es braucht mir keiner erzählen, dass wir unseren Energiebedarf nicht (für eine praktisch unbegrenzte Zeit!) zu 100% mit den Erneuerbaren Energiequellen decken könnten, wenn wir wollten:
Es ist eine Frage des Willens, nicht der Machbarkeit!
Frank hat geschrieben:Sicherlich heisst auch das große Thema Speicherung, aber um diesen Bereich vernünftig abdecken zu können sind wir mindestens noch genauso weit weg, wie die Kernfusion von einer rentablen Bewirtschaftung.
Unsinn. In 20 Jahren lässt sich das bewerkstelligen, wenn man nur will - und ohne die Unsicherheiten,die man z.B. bei der Kernfusion hat!

Das Problem liegt eher in den Köpfen:
Die entsprechenden Lobbyisten haben uns jahrzehntelang erzählt, dass das nicht ginge, so lange , bis wir angefangen haben das zu glauben.
Diselben Leute haben uns auch erzählt, das bei uns das Licht ausgehen würde, wenn wir die AKWs abschalten würden...

Gruß
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Re: Fire of the sun

Beitrag von positronium » 16. Dez 2015, 14:28

seeker hat geschrieben:Wir kommen damit auf eine benötigte Energiemenge von 7x10^14 kW/h pro Jahr.
Gut abgeschätzt!
Laut Wikipedia (https://de.wikipedia.org/wiki/Weltenergiebedarf) 505 EJ/a = ca. 1,4*1014 KWh derzeitiger Primärenergiebedarf.

Es sind auch bei den erneuerbaren Energien viele Dinge zu berücksichtigen. Gerade bei Solarzellen denke ich an Rohstoffe und Recycling alter Zellen, habe mich dazu aber nicht informiert.
seeker hat geschrieben:
Frank hat geschrieben:Sicherlich heisst auch das große Thema Speicherung, aber um diesen Bereich vernünftig abdecken zu können sind wir mindestens noch genauso weit weg, wie die Kernfusion von einer rentablen Bewirtschaftung.
Unsinn. In 20 Jahren lässt sich das bewerkstelligen, wenn man nur will - und ohne die Unsicherheiten,die man z.B. bei der Kernfusion hat!
Bis jetzt sieht es doch mit der Speicherung gar nicht gut aus. Auch dabei geht es wieder um Kosten, Rohstoffe und Recycling. Mag sein, dass das in 20 Jahren zu schaffen ist, kann aber auch sein, dass nie eine ausreichend gute Technik gefunden wird. Wetterunabhängige Energiequellen sollte man deshalb m.M.n. besonders betrachten.

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Re: Fire of the sun

Beitrag von seeker » 16. Dez 2015, 17:00

positronium hat geschrieben:Gerade bei Solarzellen denke ich an Rohstoffe und Recycling alter Zellen, habe mich dazu aber nicht informiert.
Mag sein, aber das Silizium wird uns auf der Erde sicher nicht ausgehen. Und man kann auch mit Spiegeln arbeiten. Glas wird uns ebensowenig ausgehen.
positronium hat geschrieben:Bis jetzt sieht es doch mit der Speicherung gar nicht gut aus.
Das sind doch wohl eher politische und gesellschaftliche Hürden. So lange den Leuten die Kohlekraftwerke und AKWs lieber sind als ein Pumpspeicherwerk und neue Stromleitungen, so lange der Schatten der Windräder ach so schlimm ist, so lange der Strom ja aus der Steckdose kommt und so lange noch zu viele kräftig an Öl, Gas und Kohle verdienen siehts da natürlich schlecht aus.

Wasser bei Energieüberschuss in nen Speichersee oder ein Pumpspeicherwerk hochzupumpen und bei Bedarf dann damit Strom zu erzeugen ist nun wirklich altbekannte Technik. Man kann auch einen Speicher mit Öl oder eine Salzschmelze erhitzen (auch direkt mit Sonnenspiegel-Kollektoren) und damit per Wasserdampf eine Turbine antreiben, auch nachts, auch Tage bis Wochen nach dem letzten schönen Wetter. Wenn man ein intelligentes Stromnetz hat, könnte man auch die Lion-Akkus der E-Autos und der Häuser als Speicher nutzen, etc., etc.

Und irgendwo scheint immer die Sonne und weht der Wind.
Die Herausforderung ist eher intelligente Netze aufzubauen, die diese Energie dann bedarfsgerecht und über weite Strecken verteilen können.
Aber auch das ist heute technisch ganz sicher machbar.

Außerdem gibt es ja dann noch die Kraftwerke, die Temperaturunterschiede nutzen und daher wetterunabhängig laufen (Geothermie oder im Meer oder in der Atmosphäre) und Wellenkraftwerke und Wasser-Strömungskraftwerke und und und...
Und wenn man genug Energie erzeugen kann, dann kann man damit auch Treibstoff machen und den dann transportieren. Technisch alles kein Problem.

Es sind die Wirtschaftlichkeitsberechnungen, die interessant sind.
Und da kommt es dann eben darauf an, ob du bei einer Technik die Folgekosten für die nächsten paar hundert Jahre mit einrechnest oder nur die Kosten für die nächsten 5 Jahre berücksichtigt, ob man kurzfristig oder langfristig denkt und ob man die heutigen Kosten einrechnet oder die Kosten, die ein alternatives Kraftwerk in 20 Jahren bei ausgereifterer Entwicklung haben wird und bei Massenproduktion.

Und die althergebrachten Kraftwerke müsste man ja auch nicht völlig abschaffen: Man könnte ein paar davon natürlich vorhalten, für Notfälle.

Und dieser Begriff "Brückentechnologie" ist auch so etwas, was uns die Lobbyisten ins Hirn gepflanzt haben... Wir brauchen keine Brückentechnologien, ganz besonders keine, die man erst noch entwickeln und ausprobieren müsste!

Gruß
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Re: Fire of the sun

Beitrag von positronium » 16. Dez 2015, 19:34

Ich fürchte, dass die meisten von Dir genannten Technologien noch nicht oder überhaupt nicht brauchbar, sinnvoll oder im grossen Massstab einsetzbar sind.
Alles rund um Erzeugung und Speicherung von Energie mit Wasser ist problematisch: Umwelt, Kosten, geringe mögliche Kapazität.
Windkraft ist, wenn auch nicht schön, eine feine Sache, aber auch wegen der Lärmbelästigung problematisch - erst am Sonntag im Weltspiegel kam eine Reportage aus Frankreich, in der es um Lärmbelästigung in sogar über 500m Entfernung ging.
Die Erzeugung von Strom aus mit Sonnenlicht erhitzten Flüssigkeiten ist vermutlich auch nicht so einfach - man braucht wohl einen Mindestdruck und entsprechend starke Behälter.

Ich glaube, dass viele der Möglichkeiten schon durchgerechnet und getestet wurden. Und es gibt zahllose Startups, die es nicht geschafft haben, so etwas auf die Beine zu stellen.
Sicher muss und wird es eine Lösung geben; es ist halt eine Frage der Kosten. Einer zügigen Lösung abträglich ist auch die Entwicklung des Ölpreises. Ich habe den Eindruck, dass alle derzeit so viel wie möglich pumpen, weil sie schon jetzt davon ausgehen, dass der Ölbedarf so stark sinken wird, dass sie ihr Öl bald wertlos im Boden lassen müssen. Jetzt noch Kohle machen, bevor mit dem schwarzen Gold Schluss ist.

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Re: Fire of the sun

Beitrag von seeker » 17. Dez 2015, 11:16

positronium hat geschrieben:Ich fürchte, dass die meisten von Dir genannten Technologien noch nicht oder überhaupt nicht brauchbar, sinnvoll oder im grossen Massstab einsetzbar sind.
Doch sind sie, lass dir nix erzählen! Schau dir das Beispiel Dänemark an, schau was in Deutschland plötzlich passiert/möglich ist (vorher war es ja "unmöglich", wie jeder weiß), seit der politische Wille da ist!
http://www.dw.com/de/d%C3%A4nemark-ohne ... a-17559456

Es ist immer nur eine Frage der Kosten pro kWh (die bei Weiterentwicklung der regenerativen ja auch noch deutlich sinken werden) und da wird dann gerne behauptet, dass AKWs und Kohle, Gas, etc. günstiger wären.
Das stimmt aber nicht, die regenerativen sind auch heute schon deutlich wirtschaftlicher!
Wenn man z.B. bei der Kernenergie alle Folgekosten konsequent einrechnet, dann kommt man auf einen Preis pro erzeugter kWh von deutlich über 2€! Dei den CO2-Schleudern sieht es ganz ähnlich aus: Was meinst du, welche Kosten/Schäden der Klimawandel hervorrufen wird?
Rechnest du das ein, dann kommst du auch hier auf Euro-Beträge pro erzeugter kWh.
Regenerative erzeugen auch heute schon Energie deutlich unter 1 €/kWh, incl. aller Folgekosten.
positronium hat geschrieben:Windkraft ist, wenn auch nicht schön, eine feine Sache, aber auch wegen der Lärmbelästigung problematisch - erst am Sonntag im Weltspiegel kam eine Reportage aus Frankreich, in der es um Lärmbelästigung in sogar über 500m Entfernung ging.
Lobbyismus... irgendeinen Tod muss man sterben und irgendetwas muss man in Kauf nehmen, wenn man Energie haben will.
Nicht alle Länder sind gleich dicht besiedelt und ansonsten muss man dann halt 600m weg gehen oder Offshore machen oder, oder...
Wir haben außerdem ja auch andere Lärmquellen (Straßenverkehr, Züge, Flugzeuge, etc.), die ja auch scheints gesellschaftlich akzeptabel sind.
positronium hat geschrieben:Und es gibt zahllose Startups, die es nicht geschafft haben, so etwas auf die Beine zu stellen.
Im allgemeinen aber doch nicht wegen technischen Problemen, sondern wegen wirtschaftlichen Problemen und das liegt wiederum daran, dass an den konventionellen Energiequellen nicht alle langfristigen Folgekosten eingerechnet werden, ist also ein politisches Problem.
positronium hat geschrieben:Die Erzeugung von Strom aus mit Sonnenlicht erhitzten Flüssigkeiten ist vermutlich auch nicht so einfach - man braucht wohl einen Mindestdruck und entsprechend starke Behälter.
Technisch beherrschbar, wurde schon gezeigt. Die ersten Kraftwerke dieser Art wurden schon vor über 100 Jahren gebaut.
Beispiel:
https://de.wikipedia.org/wiki/Sonnenw%C ... kraftwerke

Was auch noch im Hintergrund mit all dem zusammenhängt ist, dass wir derzeit noch eine zentrale Energieversorgung haben: Wenige Großkonzerne kontrollieren einen Großteil der Energieerzeugung.
Mit Regenerativen würde das aber aufhören: Es gäbe viel mehr kleine und kleinste Energieerzeuger, viele in privater Hand, das wäre eine Befreiung weltweit, insbesondere in den Entwicklungsländern. Deshalb versuchen die Großen dieses Szenario so lange wie möglich hinauszuzögern, notfalls durch CO2 in den Boden reinpumpen, ist ja klar.

Schau dir bitte mal diesen Film hier an und denk darüber nach:

"Die 4. Revolution"
http://fairload.de/movie/1/payment-1294 ... 3acc21093/
http://energyautonomy.org/index.php?art ... 92&clang=0

Fakt ist:

- Wir können es uns nicht mehr leisten so viel CO2 wie bisher in die Luft zu schleudern. Es herrscht höchste Handlungsnot, wir haben keine Zeit mehr zu verlieren!

- Die Kernspaltung ist kein Ausweg, wegen zu hohen Risiken und zu hohen langfristigen Kosten, insbes. durch die Endlagerung.

- Die Kernfusion wird in diesem Jahrhundert mit Sicherheit noch keine relevante Rolle spielen. Ob sie aus technischen Gründen überhaupt jemals eine Rolle spielen kann ist heute noch unklar.


Daher bleibt, wenn man der Vernunft folgt, gar kein anderer Ausweg als massiv und schnellstmöglich in die Erneuerbaren zu gehen.
Die dazu notwendige Technik ist noch nicht perfekt aber sie ist heute schon weit genug fortgeschritten, um innerhalb von nur wenigen Jahrzehnten zu 100% auf erneuerbare umstellen zu können. Dabei kann gleichzeitig weltweit eine Umstellung von zentraler Energieversorgung auf dezentrale Energieversorgung stattfinden. Technisch alles machbar, die Hindernisse sind gesellschaftlich-politischer Natur. Die Bremser sind vornehmlich diejenigen, die am heutigen System verdienen und dieses daher noch möglichst lange erhalten wollen.

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Re: Fire of the sun

Beitrag von positronium » 17. Dez 2015, 17:09

Mit vielem, was Du schreibst, hast Du Recht, nur interessiert sich kein Unternehmen für Kosten, die es nicht selbst tragen muss (So ist das System gestaltet.), und welcher Kunde zahlt gerne mehr - wenn er das überhaupt kann - nur um ein reines Gewissen zu haben... zu wenige, um das wirtschaftlich wirklich nutzen zu können. Bis heute haben gerade wegen dieser Konstellation umweltfreundliche Technologien einen Wettbewerbsnachteil. Hätte man vor 60 Jahren darüber nachdenken wollen, welche Folgekosten die Kernenergie verursacht, hätte man wohl auf die Kraftwerke verzichtet, nur ist Atomstrom billig, solange man sich nicht um den Müll kümmern muss. Bei Kohle, Öl und Gas ist die Sache etwas anders gelagert - man musste erst lernen, dass die zugehörigen Emissionen bei aus damaliger Sicht zukünftigen Verbrauchsmengen schädlich sind, aber nach mehr als 100 Jahren Entwicklungsarbeit in diesen Bereichen ist es natürlich schwer, angesichts der Konkurrenz mit nur sehr geringen Verdienstmöglichkeiten, eine ebenbürtige Technologie zu schaffen.
seeker hat geschrieben:
positronium hat geschrieben:Und es gibt zahllose Startups, die es nicht geschafft haben, so etwas auf die Beine zu stellen.
Im allgemeinen aber doch nicht wegen technischen Problemen, sondern wegen wirtschaftlichen Problemen und das liegt wiederum daran, dass an den konventionellen Energiequellen nicht alle langfristigen Folgekosten eingerechnet werden, ist also ein politisches Problem.
Das würde ich so nicht sagen. Viele Technologien funktionieren "irgendwie" aber eben zu schlecht für den Markt. Dabei muss man nicht so weit gehen, und den Vergleich zu auf die eine oder andere Weise subventionierten Konkurrenztechnologien ziehen.
seeker hat geschrieben:
positronium hat geschrieben:Die Erzeugung von Strom aus mit Sonnenlicht erhitzten Flüssigkeiten ist vermutlich auch nicht so einfach - man braucht wohl einen Mindestdruck und entsprechend starke Behälter.
Technisch beherrschbar, wurde schon gezeigt. Die ersten Kraftwerke dieser Art wurden schon vor über 100 Jahren gebaut.
Beispiel:
https://de.wikipedia.org/wiki/Sonnenw%C ... kraftwerke
Ja, Du hattest aber von Speicherung bzw. Verwendung der Wärmeenergie über "Tage und Wochen" geschrieben. Das kann mit dem verlinkten nichts zu tun haben.

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Re: Fire of the sun

Beitrag von seeker » 18. Dez 2015, 10:27

Ja, da hab ich wohl zu hoch gegriffen, sorry.

Das Gemasolar Thermosolar Plant kann die Energie immerhin 15h speichern/vorhalten. Damit sollte es immerhin grundlastfähig sein.
Ansonsten denke ich aber auch, dass das ja nur ne Skalierungsfrage ist: Wenn man 15h kann, dann kann man auch deutlich länger.
Das wäre dann wieder mal keine vorwiegend technische Frage, sondern eine Frage der Auslegung hinsichtlich den bedarfsgerechten Anforderungen und der Wirtschaftlichkeit.

Wie gesagt: Würde das CO2-ausstoßen auch nur annähernd so viel Strafsteuern kosten wie es langfristig an Folgekosten verursachen wird, dann wär das mit der Wirtschaftlichkeit der Erneuerbaren schon lange kein Thema (und selbst ohne das sind sie inzwischen konkurrenzfähig oder werden es zumindest in den nächsten paar Jahren werden). Wobei das ja eigentlich gar nicht mehr monetär zu erfassen ist: Wenn wir 6° Erderwärmung bis zum Ende des Jahrhunderts bekommen, dann sieht's sehr schlecht aus, dann gibt es massive Völkerwanderungen, Kriege, Wetterkatastrophen, Hungersnöte, etc. Wenn's ganz schlecht läuft kommt dann auch noch das ganze Methan aus dem Methanhydrat in den Permafrostböden und dem Meer raus und dann würde es noch viel viel heißer werden, möglicherweise sogar eine gallopierende Klimaerwärmung verursachen. Venusklima wollen wir auf der Erde ja nun wirklich nicht riskieren - oder?

Außerdem geht es nicht nur um Klima, sondern auch darum, dass die fossilien Energieträger und auch Uran endlich sind (und lange bevor sie ganz ausgehen, werden sie sehr teuer werden), auch darum dass solche Kraftwerke einen enormen Wasserverbrauch, etc. haben. Man kann eh nicht mehr lange so weitermachen. Warum dann noch warten? Damit wir am derzeitigen System noch ein paar Jahrzehnte nichts ändern brauchen? Damit man noch ein paar Jahrzehnte kräftig verdienen kann, die Rechnung zahlen ja dann unsere Enkel und Urenkel, geht uns ja nichts mehr an?
Das ist unverantwortlicher Wahnsinn und nichts anderes!

Immerhin scheint es mit der EEG-Umlage in Deutschland wenigstens teiweise in die richtige Richtung zu gehen. Und auch weltweit scheint man so ganz langsam zu begreifen, dass man nicht länger den Kopf in den Sand stecken kann. Die Frage ist nur: Wird man schnell genug begreifen und handeln oder nicht?
postronium hat geschrieben:Mit vielem, was Du schreibst, hast Du Recht, nur interessiert sich kein Unternehmen für Kosten, die es nicht selbst tragen muss (So ist das System gestaltet.), und welcher Kunde zahlt gerne mehr - wenn er das überhaupt kann - nur um ein reines Gewissen zu haben... zu wenige, um das wirtschaftlich wirklich nutzen zu können. Bis heute haben gerade wegen dieser Konstellation umweltfreundliche Technologien einen Wettbewerbsnachteil.
Genau. Eben deshalb sage ich ja, dass es ein gesellschaftlich-politisches Problem ist. Das Problem liegt in in den Köpfen, nicht "da draußen" bei der Technik. Und eben deshalb ist die Politik und die Gesellschaft gefragt zu handeln, weltweit.

Gruß
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Re: Fire of the sun

Beitrag von Skeltek » 18. Dez 2015, 10:49

Frank hat geschrieben:
seeker hat geschrieben: Die Frage, die sich mir dabei dabei eher stellt, ist die: Wie viele Mittel sollen sinnvollerweise noch in die Kernfusion fließen?
Wären diese Mittel evtl. nicht teilweise besser aufgehoben, wenn man sie in die weitere Erforschung der erneuerbaren Energiequellen stecken würde?
Wären die Millionen die in die Raumfahrt fliessen nicht viel sinnvoller in den erneuerbaren Energien zu investieren, oder gleich in Lebensmittel?
:roll:
Die "Millionen" sind nur ein repräsentativer Wert.
Wenn die 2 Liter Öl im Dorf so viel kosten wie die 100 kg Brot, bedeutet das nicht, dass beim Nichtkauf vom Öl auf einmal 200kg Brot in den Bäckereiregalen stehen.
Ressourcen sind nicht einfach austauschbar, es sei denn du schaffst es aus Rohöl Brot zu backen.
Übrigens sind die paar Tropfen welche für Raumfahrt abgezweigt werden praktisch nichts im Vergleich zum Gesamthaushalt.
Das wäre als würde man ander Wohnzimmerbeleuchtung sparen während auf dem Balkon die elektrische Infrarotheizung den Nachbarn brät.
Übrigens haben uns die paar Peanuts, welche zur Hochzeit in die Raumfahrtforschung investiert wurden bereits das tausendfache an Mehrgewinn in der terrestrischen Wirtschaft eingebracht.

@Seeker:
Habe vor einigen Jahren gelesen, dass jeder Mensch pro Tag maximal 3 Kilowatt-Stunden verbrauchen dürfte, wenn wir nur mit dem auskommen wollen, was pro Tag an Sonnenstrahlung runter kommt.

Andreas Thiel hatte vor einiger Zeit einen tollen Beitrag zum Thema "Atomstrom-Tomaten" gebracht, der recht nett zeigt, was da so alles für Unfug getrieben wird im Namen des Umweltschutzes, was aber eigentlich gar nicht die Umwelt schützt.
https://www.youtube.com/watch?v=PhQKE8MUdqk
"Le's do it now. Le's make the world bedda"
'Sure, right now. I gotta. We gotta"

Unentscheidbarkeit für Dummies: Dieser Satz ist wahr

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Re: Fire of the sun

Beitrag von seeker » 18. Dez 2015, 12:00

Skeltek hat geschrieben:Habe vor einigen Jahren gelesen, dass jeder Mensch pro Tag maximal 3 Kilowatt-Stunden verbrauchen dürfte, wenn wir nur mit dem auskommen wollen, was pro Tag an Sonnenstrahlung runter kommt.
Ich glaube, dass das dann doch sehr pessimistisch bzw. "zweckgerichtet" gerechnet war, um's vorsichtig auszudrücken. :wink:

Auf Wikipedia steht, dass von den 174 Petawatt (= 174 x 10^15 Watt!) eingestrahlter Sonnenenergie 89 Petawatt von den Meeren und den Landmassen absorbiert werden.
Wenn man von 89 Petawatt auch nur einen winzigen Teil nutzt, dann kommt da mehr heraus, als 3 kWh pro Tag und Mensch, da muss ich gar nicht weiterrechnen.

Und es steht dort noch:
"Die Menschheit verbraucht insgesamt weniger als ein Zehntausendstel der Energiemenge, die von der Sonne auf die Erde strahlt."
https://de.wikipedia.org/wiki/Strahlung ... t_der_Erde

Damit haben sich die 3 kWh/Tag und Mensch wohl erledigt - nicht? :wink:

Dass lange nicht überall wo "Umweltschutz" draufsteht auch Umweltschutz drin ist, ist auch aus meiner Sicht ne wichtige Erkenntnis.
Da muss man schon stets genau hinschauen und ne 100% umweltneutrale Energiegewinnung gibt es eh nicht. Energieerzeugung erzeugt immer Umweltschäden. Es kann uns daher maximal nur darum gehen diese möglichst zu minimieren, auf ein für diesen Planeten nachhaltig verträgliches Maß.

Gruß
seeker
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Re: Fire of the sun

Beitrag von positronium » 18. Dez 2015, 15:35

seeker hat geschrieben:Das Gemasolar Thermosolar Plant kann die Energie immerhin 15h speichern/vorhalten. Damit sollte es immerhin grundlastfähig sein.
Ansonsten denke ich aber auch, dass das ja nur ne Skalierungsfrage ist: Wenn man 15h kann, dann kann man auch deutlich länger.
Das würde ich nicht pauschal so sehen. Immerhin hat man es mit vielen aufeinander abzustimmenden Faktoren zu tun, und für eine uneingeschränkte Skalierbarkeit müssten die alle in der selben Potenz vorkommen, tun sie aber natürlich nicht.
seeker hat geschrieben:Wie gesagt: Würde das CO2-ausstoßen auch nur annähernd so viel Strafsteuern kosten wie es langfristig an Folgekosten verursachen wird, ...
Nur wer kann das berechnen? Und kann niemand Gegenargumente gegen ein Ergebnis vorweisen? Solange auch nur ein ernstzunehmender Wissenschaftler sagt: Die Kosten sind ja nur 1/10 so hoch, könnte man gegen solche Steuern wohl juristisch vorgehen.
Ausserdem sind solche Steuern aus Gründen der globalen Wettbewerbsfähigkeit immer problematisch. Politik kann nun einmal auch durch derartige Steuern mit Leichtigkeit die heimische Wirtschaft ruinieren. Nur in einem globalen Übereinkommen, könnte die Wirtschaft ohne regionale Schäden davon kommen. Auch das ist ja ein wesentlicher Grund, warum man sich bis (möglicherweise) Paris nicht einigen konnte. Natürlich will jedes Land, dass die anderen mehr leisten. Und jedes Land hat Argumente (historischer Ausstoss von CO2, natürliche CO2-Speicher, Bevölkerungsdichte usw.), die teils gerechtfertigt sind. Das führt zu problematischen Verhandlungen.
seeker hat geschrieben:Wobei das ja eigentlich gar nicht mehr monetär zu erfassen ist: Wenn wir 6° Erderwärmung bis zum Ende des Jahrhunderts bekommen, dann sieht's sehr schlecht aus, dann gibt es massive Völkerwanderungen, Kriege, Wetterkatastrophen, Hungersnöte, etc. Wenn's ganz schlecht läuft kommt dann auch noch das ganze Methan aus dem Methanhydrat in den Permafrostböden und dem Meer raus und dann würde es noch viel viel heißer werden, möglicherweise sogar eine gallopierende Klimaerwärmung verursachen.
Das wäre eine Katastrophe.
seeker hat geschrieben:Warum dann noch warten?...
Das ist unverantwortlicher Wahnsinn und nichts anderes!
Du argumentierst mit der Vernunft des Wissenschaftlers. Aber es spielen andere Faktoren und Interessen auch eine grosse Rolle.

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