Projekt 16.000

Mit dieser Aktion wollte ich möglichst anschaulich darstellen, wie viel Sonnenenergie wir von der zur Verfügung stehenden benötigen.
Unser Energieverbrauch weltweit beträgt lediglich 1/16.000stel der ständig auf der Erde einstrahlenden Sonnenenergie.
Allein in der Sahara bestünde rein theoretisch die Möglichkeit, dreihundert Mal mehr Energie aus der einstrahlenden Sonnenenergie zu gewinnen als weltweit benötigt wird.
Für alles.

Und was machen wir?

 Den Löwenanteil unserer Energie gewinnen wir aus fossilen Quellen.
Erdgas, Erdöl und Kohle sind in Jahrmillionen gespeicherte Sonnenenergie, die wir in wenigen Jahren ausbeuten.
Sicherlich, wir setzen immer mehr auf nachwachsende Rohstoffe, wie Raps, Hanf, Soja und nicht zu vergessen Palmöl.

NR-Motor für eine CO2-neutrale Zukunft

 Beginnend zur Jahrtausendwende nach dem Einbau mehrerer BHKW in sanierten MFH bedauerte ich, dass diese BHKW lediglich nur mit fossilen Energien, wie Erdgas oder Heizöl, betrieben werden konnten. Ein CO2-neutraler Betrieb war damals und ist bis heute nicht möglich. Gleichwohl machten sich Firmen, allen voran Sunmachine daran dies zu ändern, indem sie Holzpellets als Brennstoff für einen sekundären Wärmeeintrag in einem Stirlingmotor verwendeten. Sunmachine scheiterte jedoch aus dem Grund, dass es für die Wärmeübertragung nicht genügend Fläche gab. CO2-neutrale Brennstoffe finden bis heute lediglich in Form von Holzgas oder Biogas in herkömmlichen, vorwiegend Ottomotoren, Verwendung. Es galt daher ein neues Motorenkonzept mit neuem Aufbau und genügend Fläche zum sekundären Wärmeübertrag zu entwickeln. Für eine Wärmekraftmaschine dieser neuen Art gibt es ein breites Spektrum an Einsatzmöglichkeiten:

Einsatz als BHKW in Wohnanlagen mit Nahwärmenetz

 Hintergrund: In Deutschland werden ca. 1,8 Mio. ha. Energiepflanzen zu etwa gleichen Teilen mit Silomais und Raps angebaut.
Für den Anbau dieser Fläche werden große Mengen für Kraftstoff zur Feldbestellung, sowie weitere enorme Mengen an Dünger und Spritzmittel Fungizide, Herbizide und weiteres verbraucht.
Diese Energiepflanzen gelten landläufig als CO2-neutral, dennoch sind sie es nicht, da massiv fossile Energien für Treibstoff und Dünger verbraucht werden.
Durch den großen Einsatz von Spritzmitteln sind diese Energiepflanzen im Grunde umweltschädlich.
Würde diese Fläche alternativ mit anderen Energiepflanzen wie Miscantus, Weiden o.Ä. mit einem Hektarertrag von ca.
10 t Trockensubstanz p/a bestellt werden erhielte man 18 Mio. t CO2-neutralen Brennstoff.
Bei einem Energiegehalt von etwa 4.500 kWh/t somit 81 Mrd. kWh. Dies ist ausreichend, um sehr viele Haushalte mit Strom und Wärme zu versorgen.
Zusätzlich werden in Deutschland noch 3.1 Mio. t Holzpellets produziert, welche ebenfalls zur Energiegewinnung verwendet werden können.
Ein weiterer Vorteil wäre, dass der Einsatz auch im Winter stattfinden würde, der Jahreszeit mit der geringsten Sonneneinstrahlung für solare Stromerzeugung. Nicht zu vergessen ist, dass diese alternativen Energiepflanzen mehrjährige Pflanzen sind, bei der die energieaufwendige Bodenbearbeitung nahezu komplett wegfällt und der Einsatz von Düngern, Pestiziden, Fungiziden, o.Ä. auf ein Minimum reduziert wird.
Ich möchte zum Schluss erwähnen, dass eine mögliche Feinstaubentwicklung durch eine kontinuierliche und heiße Verbrennung trockenen Materials, sowie Rauchgasfiltern komplett unterbunden werden kann.

Einsatz in Wärmespeichern

Ein großes Problem der ganzjährigen Stromversorgung durch erneuerbaren Energien ist für Solarenergie die Überbrückung der Zeiten, zu welchen kaum oder keine Sonne scheint (nachts; im Winter), und für Windenergie die Überbrückung der Zeiten einer Flaute.
Was in kleinem Maßstab noch mit Batteriespeichern zu überbrücken möglich ist, lässt sich in großem Maßstab nicht mehr bewältigen.
Hier bietet sich der Einsatz von Wärmespeichern an, in denen die überschüssige Energie als Wärme im Gestein gespeichert wird.
Bereits jetzt werden Wärmespeicher gebaut, welche überschüssige Solar- und Windenergie in Wärme speichern.
Jedoch ist der Wirkungsgrad dieser Speicher mit knapp über 20% sehr gering.
Die neu konzipierte Wärmekraftmaschine hätte viele Vorteile gegenüber den derzeit im Einsatz befindlichen Verfahren:
- Zum Ersten ist der Wirkungsgrad dieser Wärmekraftmaschine mit max. 57% zum Einsatz in 800 °C heißen Wärmespeichern sehr viel höher als bei herkömmlichen Wärmekraftmaschinen. Für andere Einsatzzwecke mit anderen Temperaturen kann der Wirkungsgrad auch höher oder niedriger ausfallen.
- Zum Zweiten könnte diese in ihrem Zyklus die Außenwand kühlen und somit die Isolierung deutlich vereinfachen und Wärmeverluste reduzieren.
- Zum Dritten könnten sie ohne Vorlauf in Betrieb gesetzt, reduziert oder vollständig abgestellt werden. Dies ermöglicht die Energieerzeugung punktgenau am Bedarf auszurichten.

Zum einen wird immer mehr mit Photovoltaik Strom erzeugt.
Die Nachteile sind bekannt.
Schlechter Wirkungsgrad,
lange Zeiten, in denen überhaupt kein Strom fließt.		 Zum anderen werden solarthermische Kraftwerke wie in Almeria gebaut.
Hier wird mit der Sonnenwärme Dampf erzeugt und mittels Dampfturbinen Strom erzeugt.
Ebenso schlechter Wirkungsgrad wie bei Photovoltaik und nur in großen Anlagen umsetzbar.
In Almeria werden aus 18.000 m² 1,4 MW Strom erzeugt.
Der größte Nachteil beider Systeme liegt darin,
dass nur Strom erzeugt wird, wenn auch die Sonne scheint.
Eine Speicherung des Stroms ist sehr kostspielig und würde den Wirkungsgrad ein weiteres Mal deutlich reduzieren.

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