Brennstoffzellen um damit Strom gewinnen?
wäre ja auch mein Ansatz für Fahrzeuge:
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Antrieb: immer ein E-Motor (am besten direkt in jedem Rad)
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Elektrisch Energiequelle im Fahrzeug: Batterie; lokale Energieumwandlung aus Wasserstoff, Erdgas, Benzin, Diesel, Holzkohle, … Mit der Auflage 0% Emission. Der Dreck muss in einem Mistkübel gesammelt und ordnungsgemäß entsorgt werden.
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Alternativ Externe Energiequelle: Stromabnehmer, langes Kabel, Induktion, Mikrowellenstrahlen aus dem Weltall (SciFi), Tachyonen (falls Tesla doch Recht gehabt haben sollte)
Ich teile jetzt mal meine Erfahrungen aus der Konstruktionstechnik und der Innovationsarchäologie.
Innovationen entstehen oftmals aus neuartigen Kombinationen von Komponenten oder physikalischen Effekten, also Substitutionen (statt mechanisch gibt es eine elektrische Lösung, statt Holz wird Stahl genutzt, statt Fräsen der 3D-Druck).
Dabei sind historisch Wellen zu beobachten, also Muster, die kommen, gehen und anschliessend wiederkommen. Ein bedeutendes Muster ist der Wechsel von Dezentral zu Zentral bzw. Zentral zu Dezentral.
Dezentral: jeder sammelte für sich Holz und verbrannte es in seinem Ofen
Zentral 1: Das Gas wurde zentral für alle durch Leitungen bereit gestellt, man verbrannte es im eigenen Ofen.
Zentral 2: Die Wärme wurde zentral hergestellt und als Fernwärme in jeden Haushalt geführt.
Dezentral: Man erzeugt mit der Wärmepumpe oder eine Infrarotheizung die Wärme wieder lokal, die dafür notwendige Energie mit Solar auch wieder lokal.
Wenn man diese Muster kennt, kann man sehr leicht mit der Anwendung des Morphologischen Kastens (Kombinatorik) neue Lösungsmöglichkeiten suchen und durchdenken, ob die Sinn machen. Also neue Lösungsräume erkunden.
Derzeit geht der Weg weg vom zentralistischen Ansatz (große Energieerzeuger) hin zum dezentralistischen Ansatz (lokale Energieerzeugung am Ort der Verwendung).
Für den Ausgleich bei Energieknappheit vor Ort gibt es nun wieder zentralistische und dezentralistische Ansätze, um Energien zwischenzupuffern oder fernere oder zusätzliche Energiequellen anzuzapfen: Alternativ auf Holz umsteigen. Geladene Batterien liefern lassen (diskrete Energielieferungen statt kontinuierliche durch Leitungen). Strom aus zentralen Kraftwerken vom anderen Ende. Strom von kleinen Kraftwerken in der Nachbarschaft.
Wenn man das mal durchspielt und durchdenkt, gibt es viel mehr Möglichkeiten, als diejenigen, wie derzeit populär diskutiert werden.
Das betrifft auch den Ansatz der Energiespeicherung:
- Strom in Wasserstoff umzuwandeln
- Aus Strom eFules synthetisieren
- Aus Abfällen und Methan Biogas erzeugen
- Strom in potentielle Energie umwandeln (Pumpspeicher, Hebewerke)
- Strom in kinetische Energie umwandeln (Schwungspeicher)
- Wärme speichern, indem etwas aufgeheizt wird (Sand, Steine, Lava, Wasser).
- Energie chemisch speichern.
- Energie magnetisch speichern.
Dabei ist es notwendig, dass beide Umwandlungsprozess funktionieren: beispielsweise Strom in Wärme - Wärme in Strom
Wenn übrigens genügend Input-Energie vorhanden ist, spielt der Wirkungsgrad keine Rolle. Entscheidend ist, was am Ende rauskommt.
Wir denken viel zu oft in Denkwelten der Knappheit statt überhaupt in Erwägung zu ziehen, dass es oftmals auch Überfluss gibt.
ich erläutere das mal an einem Beispiel aus der Natur:
Ein Apfelbaum produziert eine Unmenge an Blüten und Früchten, ein wahrer Überfluss. Doch der „Wirkungsgrad“, wie viele „Nachkommen“ (neue Apfelbäume) dadurch entstehen, die ausreichend groß werden (überleben), um neue Früchte hervorbringen zu können, ist - in unseren Maßstäben gemessen - extrem mies. Überleben tun Apfelbäume, weil die Natur nicht nach dem Effizienzprinzip arbeitet, sondern nach dem Überflussprinzip.
Der Hinweis soll nur anregen, dass man durch die Anwendung eines anderen Denkrahmens die Möglichkeit erhöht, neue Lösungsansätze entwicklen zu können, die im bisherigen Denkrahmen einfach nicht denkbar gewesen sind.
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“abgeschiedene” Höfe und Siedlungen existieren oft schon seit Jahrhunderten in dieser Abgeschiedenheit und haben sich zumeist schon seit sehr langer Zeit auch für lange kalte Winter eingerichtet - während dieser Zeiten oft auch ohne Erreichbarkeit über ein halbwegs normal benutzbares Wege- bzw. Straßen-Netz.
Die Einwohner dort kannten - und kennen teilweise auch heute noch -keine Just-In-Time Lieferdienste und wissen auch, dass sie für ihre Energieversorgung ( manchmal auch für elektrische Energie) selber sorgen müssen und dass kilometerlange Anschlussleitungen zum Anschluss an das nächstgelegene öffentliche Energieversorgungsnetz je nach Wetterlage auch mehrmals im Jahr länger ausfallen können. Sie kamen - und kommen - mit einem Brennholzvorrat ( auch für den Betrieb des Küchenherdes und die Warmwasserbereitung) über den Winter und waren bis vor wenigen Jahrzehnten für diese Zwecke auch gar nicht auf elektrische Energie angewiesen.
Zudem gilt die Energiegewinnung aus Holz - genauso, wie aus Biogas - heute als “klimaneutrale” Form der Energieversorgung , weil das im beim Verbrennen von Holz freigesetze CO² bis zu Schlägerung dieser Hölzer über einen Zeitraum von ca. 100 Jahren aus der Atmoshäre aufgenommen (= aus ihr entfernt) wurde.
Warum sollte ein solch abgeschiedenes Gehöft dann den zusätzlichen Aufwand der Errichtung und des Betriebes eines Wärmespeichers auf sich nehmen, wenn zur Abdeckung der Wärmeverluste und der zusätzlichen Kosten dann mehr Holz geschlägert und auch am Hof/im Haus gelagert werden müsste ?
Das muss man in (noch) bestehenden Gasversorgungsbereichen nur dann, wenn die Gasrohre fast buchstäblich schon “zerbröseln”.
In derzeit noch bestehenden Gasversorgungsbereichen liegen zumeist gut gepflegte und kontrollierte Gasleitungen im Boden und sind auch fast alle - und auch sehr alte Gebäude - mit noch intakter Gasinfrastruktur ausgestattet.
Mechanisch intakte Gasleitungen in Gebäuden können zudem durch ein einfaches Beschichtungsverfahren von innen gegen allfällige kleine Undichtigkeiten - ganz ohne öffnen (aufstemmen) der jeweiligen Leitungstrassen - abgesichert werden.
Allerdings glauben immer mehr Verantwortliche - sowohl in den Gasversogungsunternehmen der Gemeinden, als auch im Bereich der Hausverwaltungen bzw. Gebäude-Eigentümer, auf diese Gasinfrastruktur verzichten zu können.
Das wird sich meiner Meinung nach noch als schwerer - und große Kosten verursachender - Irrtum heraustellen.
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@Erich_Pekar : Falsche Antwort.
Der Text bezog sich: Man muss denkmalgeschützte Häuser aufreissen bezog sich auf die Verstärkung der elektrischen Leitungen um die bestehenden Gasthermen abzulösen.
Mein Argument war ja, man würde sich das erstparen, wenn wir dafür BioGas verwenden würden.
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Ich würd das Thema “Sandspeicher“ nicht so einfach abtun.
Darunter fällt auch, bei passenden Untergrund, Wärme in Tiefenbohrungen für Wärmepumpen im Sommer zu speichern. d.h. das Gestein im Untergrund auf zu wärmen.
Hier liest man über Vor- und Nachteile.
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Meine Meinung dazu ist, dass jede Technologie Vor- und Nachteile hat. Sie sind für unterschiedliche Szenarien von Wert.
Sandspeicher wird man sich vermutlich keinen zu Hause bauen.
Biogas macht keinen Sinn wenn es keine bestehende Infrastruktur gibt
H2 macht keinen Sinn, wenn Strom knapp ist
Aber es gibt Szenarien wo unterschiedliche Technologien ihre Vorteile haben und daher genutzt werden.
Mit den derzeit bekannten “grünen” Formen der Herstellung von Wasserstoff werden wir uns über solche Fragen (zu den Möglichkeiten des Transportes/der Lagerung der gleichen Energiemengen, wie bei Erdgas) noch lange keinen Kopf zerbrechen müssen, weil wir noch sehr lange nicht über ausreichende Mengen an Wasserstoff für private Heizzwecke verfügen werden und Wasserstoff daher sehr teuer bleiben wird.
Spielt nicht auch die Temperatur des Gases eine entscheidende Frage, welche Energiedichte (Energievolumen pro Raumeinheit) vorhanden ist?
Zunächst : Es gibt keine “dummen” Fragen, nur dumme Antworten.
Zur Beantwortung deiner Frage : Dafür gibts Formeln für ideale Gase (bei Vernachlässigung der Größe von Gasmolekülen) , die diesen Zusammenhang beschreiben - z.B.
p . V = m . Rs . T
mit
p [N/m²] Druck des Gases im Speicher
V [m³] Volumen des Gaspeichers
m [kg] Masse des Gases im Gasspeicher
Rs [J/(kg.K)] spezifische Gaskonstante - für Wasserstoff : 4124 ( Gaskonstante – Wikipedia )
Das Wärmespeichervermögen (nicht aber der Brennwert, wie hier zunächst von mir fälschlich behauptet )wird über die spezifischen Gaskonstante beschrieben.
Die Menge des bei einem bestimmten Druck und bei einer bestimmten Temperatur in einem Speicher des Volumens V speicherbaren Gases wird durch obige Formel beschrieben.
Der Energienhalt (Brennwert, die spezifische gebundene chemische Energie) des gespeicherten Brennstoffes (soferne das gespeicherte Gas brennbar ist ) ergibt sich aus der gespeicherten Masse (m in obiger Formel) und dem Brennwert dieses Gases - [MJ/kg] in folgender Liste ( Heizwert – Wikipedia ):
Wasserstoff 141
Erdgas 36-50
Methan 55
Und wie schaut es mit den vorhandenen Heizungsanlagen aus?
Moderne (Erdgas-) Thermen vertragen - angeblich ohne Adaptierung des Brenners - bereits heute bis zu 20% Beimischung von Wasserstoff zu Erdgas.
Um die Umstellung unserer Energiesysteme auf eneuerbare “grüne” (aber nicht strahlende !) Energieträger tatsächlich erreichen zu können, benötigen wir jede Idee und jedes Verfahren, das zur Reduktion des CO²-Anteiles in der Atmosphäre und zur Reduktion des Energieverbrauches nachweisbar beitragen kann.
Wir dürfen dabei aber allerdings nicht allfällig negative Folgen für unsere Unwelt bzw. Gesellschaft übersehen, an die wir derzeit vielleicht noch gar nicht denken und die wir daher auch noch gar nicht beobachten.
Ich denke: wir machen uns - beeinflusst durch die Medien - viel zu viel Gedanken über das von uns produzierte CO2. Ein Wald- oder Buschbrand, z.b in Australien, setzt mehr CO2 frei als wir in Österreich in einem Jahr freisetzen. Meine Meinung nach wäre es viel wichtiger unser Augenmerk auf die giftigen Stoffe wie: Cadmium, Blei, u.ä., zulegen und zu vermeiden. {Wie viele Schadstoffe sind in einem Tesla verbaut, welche beim abwracken oder abbrennen freigesetzt werden?}
Die schon alle hier schreibt nur, und gibt’s gar keine gebrauchsfähigen Informationen eine Gesellschaft weiter. Diesen Umstand sollten wir uns immer vor Augen halten, bevor wir uns ins Bockshorn jagen lassen.
Wer sieht noch fehlende Daten und Informationen?
Ich denke: wir machen uns - beeinflusst durch die Medien -
Einschlägige Meldungen in Medien sollten uns nicht beunruhigen, sondern uns anspornen, doch noch zu versuchen, die auf uns zukommende Klimakatastrophe etwas abzumildern und uns noch rechtzeitig an extremere Umweltbedingungen anzupassen.
Tatsächlich beunruigend sind aber fast alle neueren Erkenntnisse der Klimaforschung, die alle zeigen, dass die pessimistischeren Zukunftszenarien (mit schwerwiegenderen und vor allem auch rascher eintretenden Verschlechterung klimatischer Umweltbedimgungen ) mit höherer Wahrscheinlichkeit, als bisher in den Klimamodellen angenommen, eintreten werden.
Ein Wald- oder Buschbrand
ist oft nicht nur “höhere Gewalt”, sondern direkt ( z.B. durch Unachtsamkeit oder sogar absichtlich gelegtes Feuer) oder indirekt (durch vernachlässigte Pflege , Fehlen erhaltender Bewirtschaftung und/oder großflächige Monokulturen und nicht vorgesehene Maßnahmen für den Brandschutz bzw die rasche und rechtzeitige Brandbekämpfung) durch Menschen oft (mit-) verursacht.
Meine Meinung nach wäre es viel wichtiger unser Augenmerk auf die giftigen Stoffe
Da ist genauso wichtig, aber nicht wichtiger als Klimaschutz.
Giftige Stoffe in der Unwelt tragen zu Verlusten in der Biospäre - und damit auch zur Klimakatastrophe - bei.
Wie viele Schadstoffe sind in einem Tesla
Was wir produzieren, warum wir das produzieren und wie wir das produzieren, sind ganz wichtige Fragen, die wir für jedes Produkt (nicht nur für Fahrzeuge von TESLA) beantworten müssen - wenn wir Klimaschutz nicht nur theoretisch/abstrakt in Papieren oder in Partei-Programmen betreiben wollen und Klimaschutz nicht nur in Werbesprospekten von Marketingabteilungen stattfinden soll.