Alternative, "futuristische" Energieproduktion.

[Saetan]

Mikrowellen-Kraftwerk

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Das Mikrowellen-Kraftwerk, bekannt aus Sim City. Hier im Bild die Version des Simforum.de BAT Team, welches nachträglich als Mod in Sim City 4 zur Verfügung gestellt wurde.

Ich hab doch tatsächlich den einen oder anderen Nachrichtenbeitrag aus 2003 gefunden, wonach an ähnlichen Konzepten tatsächlich geforscht worden sei/wird (shortnews.de, spiegel.de).

Die Energie wird im Weltall aus Sonnenenergie erzeugt, und als hoch-energetischer Strahl gebündelt zur Erdoberfläche gesendet und dort zu nutzbarem Strom umgewandelt.

Was daraus wohl geworden ist? Ob es jemals eine echte Alternative zu aktuellen Energieproduktionen sein wird? Mit welchen Risiken - Ausfall, regulärer Betrieb, Missbrauch oder im Kriegsfall - werden wir rechnen dürfen?


Jedenfalls, ein solcher Strahl sollte dann wohl nur nicht die Empfangsschüssel am Boden verfehlen, bzw. sollte nichts und niemand in diesen Strahl rein fliegen.

[Nicholas Jones]

Das Mikrowellenkraftwerk ist wohl doch noch etwas weit in der Zukunft.

Allerdings gibt es in Deutschland schon erste Einrichtungen die die Kernfusionsenergiegewinnung näher erforschen. Sowas ist mir auch allemale lieber, als die Landschaft mit WIndkrafträdern zu verschandeln.

Hängt zwar auch wieder mit radioaktiven Zeug zusammen, aber so lang jeder seine 25 Geräte im Haushalt permanent im standby lässt, kommen wir um extrem leistungsfähige Kraftwerke nicht herum.

[Saetan]

Bei weiteren Suchen im Internet, hab ich auch neuere Forendiskussionen und Berichte gefunden. Z.B. dieser hier aus 2009: diepresse.de, oder ein Forenbeitrag aus 2010: Raumfahrt: Ideen und Visionen

Lt. gefundenen Informationen rechnete Japan für 2030 mit einer möglichen kommerziellen Nutzung, bzw. 2015 bereits mit ersten experimentellen Anlagen.

Andere Länder bzw. Konzerne seien ebenfalls auf diesem Gebiet tätig, wollen teils sogar schon früher soweit sein.

Ob diese Erwartungen sich erfüllen, sei natürlich mal dahin gestellt. Gerade die Japaner könnten derzeit etwas in ihrer Forschung verzögert werden ... andererseits vllt. später dafür diese mit mehr Nachdruck vorantreiben. Wie auch immer, meine Glaskugel ist wie immer in solchen Fällen defekt.



Wenn ich auch deinen Hinweis bzgl. Fusionskraft mit Berücksichtige, fällt mir dabei auch nur ein, dass dies erst experimentelle Reaktoren sind, welche (noch) mehr elektr. Energie verbrauchen, als sie freisetzen können.
Wenn wir diese Hürde in Zukunft auch beseitigen können, so vermute ich auch erst, in einigen Jahrzehnten.

Auch fällt es mir etwas schwer, Fusionskraft als risikolos gegenüber Atomkraft zu erkennen. Wie du selbst schreibst, ist auch diese Form mit Radioaktivität verbunden. Jedenfalls, auch nach meinem bisherigen Verständnis/Wissen, werden instabile (und damit auch radioaktive) Elemente zu stabilen verschmolzen werden. Immerhin ersparrt man sich somit wohl die Endlagerproblematik, im Betrieb selbst und evtl. auch der Brennstoff an sich (?) ist Radioaktivität doch auch ein Thema?

Zudem, je mehr Energie freigesetzt werden kann, desto mehr unmittelbaren Schaden kann diese auch bei unkontrollierter oder mutwillig schädlicher Freisetzung verursachen. Ich erinnere mich hier an die unterschiedlichen Wirkungen von der "Atombombe" (Kernspaltung) zur "Wasserstoff-Bombe" (Fusion).



PS: Ich bin kein Gegner der kommerziellen Kernspaltung zur Energiegewinnung, glaube ich immernoch daran, dass bei einem verantwortungsvollen Umgang mit dieser Technologie, diese sicher betrieben werden kann. Endlagerproblematik steht zweifelsrei ausser Frage, wobei es auch hier anscheinend Möglichkeiten geben könnte, diese Problematik zumindest zu lindern.

Wie auch immer, das Problem daran scheint zu sein, dass der Mensch nicht zu einem verantwortungsbewußten Umgang mit der Technologie, möglicherweise aufgrund des kommerziellen Grundgedanken, möglich ist. Unter der Berücksichtigung, wär der komplette Ausstieg evtl. doch wieder die verantwortungsbewußte Konsequenz davon. Eine Katze, die sich in den eigenen Schwanz beißt.

Unabhängig davon, doch auch mitbeeinflusst davon, hoffe ich natürlich auch auf absehbare Formen der elektr. Energiegewinnung, welche mit weniger Risiken verbunden ist.

[Samuel Creshal]

Jedenfalls, ein solcher Strahl sollte dann wohl nur nicht die Empfangsschüssel am Boden verfehlen, bzw. sollte nichts und niemand in diesen Strahl rein fliegen.

...was wunderbare Möglichkeiten für den Einsatz dieser Dinger als Waffe ermöglicht.

[Cpt.Jericho]

...was wunderbare Möglichkeiten für den Einsatz dieser Dinger als Waffe ermöglicht.

Diesbezüglich eine kleine Leseempfehlung: Solarstation von Andreas Eschbach.
Ist zwar schon ein paar Jahre alt, aber ist heute aktueller denn je.

[Boro Pi]

Ich weiß garnicht, ob man sich so sehr in der Zukunftmusik verlieren sollte. Bei den regenerativen Energieträgern hat man sich hierzulande meines Erachtens mitunter ein bischen zu sehr auf Wind und mehr noch auf Sonne eingeschossen, obwohl immer wieder darauf hingewiesen wurde, dass wir für eine effektive Nutzung von Solarzellen eigentlich schon zu weit vom Äquator weg sind. Wenig Beachtung finden hingegen z.B. die Stromgewinnung aus Heu (wie sie in Dänemark neben der Windkraft genutzt wird) oder Gezeitenkraftwerke (die etwa in Schottland zum Einsatz kommen). Vor einiger Zeit habe ich auch einmal von einem vielversprechenden Versuch in Sachsen-Anhalt gelesen, bzgl. eines 'Algenkraftwerks'.

[UniTrader]

nur nen paar kurze Anmerkungen:
Heu nutzt auch nur die Sonnenenergie, allerdings mit stark vermindertem Wirkungsgrad (iirc bei Pflanzen ~3%, Solarzellen dagegen derzeit mindestens 20%, wobei ne verdoppelung und mehr durchaus noch im rahmen des möglichen liegt) -> nur sinnvoll wenn das Zeug eh als Nebenprodukt anfällt und nicht sinnvoller verwertet werden kann, Heuanbau nur deswegen ist eher sinnfrei (genau wie so genannter "Bio"diesel)

Für den Bau von Gezeitenkraftwerken bräuchten wir erstmal ausreichend Küstenline - und ausreichend Stromleitungen um die Energie dorthin zu transportieren wo sie gebraucht wird - ausserdem ist der Bau von sowas nen enormer Eingriff in die Landschaft

Bezüglich den Algen: basiert ebenfalls auf der Sonne und ist vielleicht von der Wirkung 3* so effizient wie Heu oder andere Pflanzen, allerdings immer noch unter der Effizienz von Solarzellen und zudem warscheinlich auch am ende der maximalen Effizienz (aber womöglich auch ne kostengünstige alternative)

[Lorn1]

Die Energie wird im Weltall aus Sonnenenergie erzeugt

Eventuell wie unsere sonnenkraftwerke aus X gemeint?

Ja, glaub sowas habe ich vor (ca.) einem (oder mehr) jahren in einer zeitung gelesen, glaub das war die flug revue ( die vielleicht auch schon ein paar monate alt war), aber wenn ich das noch recht in erinnerung hab sollen die strahlen nicht so gefährlich seien, bin mir aber bei diesem punkt nicht gänzlich sicher und denke das man sowas erst einmal im praxis test erforschen müsste, inklusive langzeitwirkung.

Zur energiegewinnung sag ich nur wasserkraftwerkenergie aus norwegen und sonnenenergie aus der sahara, man müsste nur ein riesiges stromkabel durchsmeer legen, aber ich glaub da sind die investitionskosten für einige zu hoch, wobei das wahrscheinlich langfristig günstiger wär oder unsere grünen freunde dagegen sind.
Bei der Energielösung darf man nicht national denken, da lohnt es sich schon global umzusehen. Länder die flächen bzw. die Möglichkeiten dazu haben umweltfreundliche energie zu erzeugen, können dies machen, warum nicht?

[UniTrader]

von Norwegen importieren wir afaik breits so einiges an Energie und bezüglich Strom aus der Sahara: du vernachlässigst sowas wie Leitungsverluste - entweder bräuchten wir RIESIGE Querschnitte und/oder wirklich absurd hohe Spannungen (MV bis GV-Bereich; mit entsprechend dicken Isolierungen), um solche Energiemengen wie woran du denkst über tausende Kilometer ohne enorme verluste zu transportieren (ich weiss jetzt nicht wie die Energieverteiler die Hochspannungsleitungen dimenstionieren, aber ich würde mal schätzen dass da durchaus 5% Verlust vom Kraftwerk bis zum Stromzähler sind.. und das sind meistens nur ein paar hundert Kilometer) -> es ist da sinnvoller die nötige elektrische Energie möglichst nahe dort zu gewinnen wo sie auch gebraucht wird..

[Dorsai!]

Wie ich schon im anderen Thread geschrieben habe sehe ich in der Zukunft Geothermie im großen Stil (also nicht nur pro Haus und viel tiefer runter) und einen Weltraumaufzug (erst ein paar Jahrzehnte später) und Solaranlagen im All.

Die verbleibenden fossilen Energieträger könnte man mit Blockheizkraftwerken annähernd 100% effizient verwerten.

[Chrissi82]

Vor einiger Zeit habe ich auch einmal von einem vielversprechenden Versuch in Sachsen-Anhalt gelesen, bzgl. eines 'Algenkraftwerks'.

Es wird daran herumexperimentiert um diese Stoffe in den Algen als Kraftstoffe zu nutzen. Denke dies dauert noch einige Jahre bis diese sinnvoll eingesetzt werden können.

[X2-Illuminatus]

Die Energie wird im Weltall aus Sonnenenergie erzeugt, und als hoch-energetischer Strahl gebündelt zur Erdoberfläche gesendet und dort zu nutzbarem Strom umgewandelt.

Wie wird denn im Weltall die Energie erzeugt (bzw. aus Sonnenergie umgewandelt)?

von Norwegen importieren wir afaik breits so einiges an Energie

Wir importieren Öl und Gas nicht den Strom direkt. Norwegen hat uns (Deutschland) aber angeboten direkt den aus der Wasserkraft gewonnen Strom in unser Netz einspeisen zu können und gleichzeitig Strom aus Deutschland in Norwegen mit Pumpspeicherkraftwerken zu speichern. Nur leider schaffen es unsere Politiker nicht dahingehend aktiv zu werden.

entweder bräuchten wir RIESIGE Querschnitte und/oder wirklich absurd hohe Spannungen (MV bis GV-Bereich; mit entsprechend dicken Isolierungen), um solche Energiemengen wie woran du denkst über tausende Kilometer ohne enorme verluste zu transportieren

Die Hochspannungsgleichstromübertragung ist eine Technologie die dahingehend schon heute Anwendung findet. Auf dieser Seite von ABB gibt es ein kleines Zahlenbeispiel dazu:

Bei einer Leitung mit einer elektrischen Leistungsübertragung von sechs Gigawatt (GW) zum Beispiel, gehen über eine Strecke von 1.500 Kilometern bei einer 800 kV Gleichstromleitung etwa fünf Prozent der Leistung verloren. Wird ein 500 kV Gleichstromkabel eingesetzt steigt der Verlust auf 6% und bei einer 800 kV Wechselstromleitung liegt der Verlust bei 7%.

Die grundlegende Technologie gibt es also schon. Sicherlich ist hier auch noch einiges an Forschung nötig, um Verluste auf noch größeren Strecken zu verringern. Zudem kann man natürlich die Frage stellen, wie sinnvoll es allgemein ist, tausende Kilometer Hochspannungskabel durchs Land zu "legen".
Da es aber nun mal regionale Besonderheiten auf der Welt gibt (Wüsten, Berge etc.pp) und diese Regionen oftmals nur spärlich oder gar nicht besiedelt sind, sollte man sich schon die Fragen stellen, ob und wenn ja wie man diese Regionen zur Stromerzeugung nutzen kann.

[Saetan]

Die Energie wird im Weltall aus Sonnenenergie erzeugt, und als hoch-energetischer Strahl gebündelt zur Erdoberfläche gesendet und dort zu nutzbarem Strom umgewandelt.

Wie wird denn im Weltall die Energie erzeugt (bzw. aus Sonnenergie umgewandelt)?

Bspw. Photovoltaik? Oder sind die Sonnensegel diverser Satelliten, der ISS, oder damals der MIR, rein zur Zierde?


Das diese für ein Kraftwerk zur Versorgung auf der Erde deutlich größer als bisherige ausfallen müssten, dürfte klar sein.

[Dorsai!]

Und vor allem dass die Bilanz von Herstellungskosten und -energieaufwand, Lebensdauer (Schmutz, Witterung), und erzeugter Energie im Weltall weit besser stimmt als am Boden.

Mikrowellenübertrager wären mir persönlich ein bisschen zu bedenklich. Lieber dann warten bis es einen Weltraumlift gibt.

[X2-Illuminatus]

Bspw. Photovoltaik?

Das würde aber dann bedeuten Umwandlung der Sonnenergie in Strom, den Strom wiederum umwandeln, um damit einen Laserstrahl oder Mikrowellen zu erzeugen, diese würde man auf der Erde wiederum umwandeln in Strom. Je mehr Umwandlungen, desto mehr Verluste. Zudem scheint mir das etwas unwirklich oder unwahrscheinlich (mir fehlt hier ein passendes Wort). In dem verlinkten spiegel.de-Artikel ist von "Kilometergroße[n] Satelliten" die Rede. Wie soll man denn so ein "Monstrum" überhaupt in den Erdorbit schaffen? Der Energieaufwand bzw. Ressourcenaufwand wäre enorm bei heutigem Stand der Technik.

Oder sind die Sonnensegel diverser Satelliten, der ISS, oder damals der MIR, rein zur Zierde?

Wie UniTrader schon geschrieben hat, Stromerzeugung am Ort, wo er auch genutzt wird, ist immer etwas anderes als ihn erst irgendwo anders hinzutransportieren. Hinzu kommt, wie du selbst schon geschrieben hast, die Größenordnung eines Kraftwerks zur Versorgung auf der Erde.

[UniTrader]

@Dorsai
na ja, eher im gegenteil: Solarzellen sind zwar im Orbit deutlich effektiver, da es mehr nutzbare Sonnenenergie gibt, gleichzeitig verlieren sie jedoch durch kleinsten Partikel die dort oben zuhauf rumfliegen deutlich schneller an Wirkung.. (auf der Erde sind 80% der ursprünglichen Leistung nach 20 Jahren noch garantiert, im Orbit dagegen sind diese 80% in der regel bereits nach 10 Jahren erreicht.. wenn der Satellit nicht vorher schon abgeschossen wird, was mit zunehmender Grösse expotenziell warscheinlicher wird.) von dem Mehraufwand die Solarzellen nach oben zu bekommen mal abgesehen………

[Saetan]

Ich sag ja auch nicht, dass es die ultimative Form der Gewinnung für unsere elektr. Energie hier ist ... scheinbar ist es allerdings interessant genug, dass darin Forschungsgelder investiert werden und man dieser Art kommerzielle Nutzung zu traut.

Der Aufbau, und wohl auch die Wartung solch riesiger orbitaler Einrichtungen ist sicher kostenintensiv. Möglich allemal. Man muss das Teil ja ned auf der Planetenoberfläche zusammenschrauben und an einem Stück hoch transportiern.

Die Variante mit dem Weltraumlift zur Stromableitung ist mir auch allemal sympatischer, denn eine Form der Energieübertragung mittels Microwelle oder Laser scheint mir doch zu große Risiken in Hinblick auf Einsatz als orbitale Waffe bieten könnte.
Auch wenn uns dieses Thema früher oder später allemal treffen wird, da die Hoheit über die Luft nunmal den Boden, und die Hoheit über den Orbit die Planetenoberfläche kontrolliert.

Wobei der Weltraumlift wiederum bedeuten würde, dass die Anlagen geostationär sein müssten ... und damit gezwungenermaßen auch eine Abschattung der Oberfläche bewirken. Bei diesen Dimensionen, wohl eine deutlich spürbare Abschattung.

Die kabellose-Variante wiederum, könnte bei entsprechenden Kooperationen, stets unter sich vorbei ziehende Basisstationen mit dem Energiestrahl anvisieren, während die orbitale Anlage selbst seitlich, ober- oder unterhalb an der Tag-Nacht Grenze verbleiben könnte, und auf diese Art keinerlei direkte Abschattung der Planetenoberfläche bewirken würde.

[agrippina]

Daß die Japaner bis 2030 ein Solarkraftwerk im Orbit realisieren wollen, deckt sich auch mit meinen Informationen.
Die Idee dazu ist alt (locker 30Jahre). Fortschritte in der Lasertechnik (für den Energietransfer zur Erde) lassen sie nun realisierbar erscheinen.

Als Waffe eher untauglich. Die Militärs sind gerade verängstig, weil böse Mächte ihre Satelliten zerditschen könnten. Man braucht dafür nur ein paar Mülleimer auf kolisionskurs bringen. Schon wären sie blind.

Ich seh gerade, daß um 23h Wartungsarbeiten an der Webseite durchgeführt werden. Mach deshalb vorerst schluß.

[RonaldMc]

Jede Idee und Möglichkeit zur Energiegewinnung, die sauber, verträglich, kostengünstig und risikolos ist sollte man als Alternative ins Auge fassen.
Egal ob auf der Erde oder im Orbit.

Allerdings ist so eine Energieanlage im All nicht unbedingt sauber (Problem: Weltraumschrott), verträglich (alle die sich jetzt über Windkrafträder ärgern, beschweren sich dann wahrscheinlich das so eine Anlage die Sicht auf ihre Lieblingsgalaxie verdeckt), kostengünstig (naja, bestimmt nicht in der Anschaffung) und risikolos (wenn so ein Ding mal aus der Umlaufbahn driftet, fällt es bestimmt auf das letzte verbliebene AKW in Japan).

Allerdings gibt es in Deutschland schon erste Einrichtungen die die Kernfusionsenergiegewinnung näher erforschen. Sowas ist mir auch allemale lieber, als die Landschaft mit WIndkrafträdern zu verschandeln.

Man muß die Windkraftanlagen nur dort platzieren wo sie nicht auffallen!

z.B. In die Nähe von TV-Spieleshow-Kucker, die halten die Dinger für ne Neuauflage vom Glücksrad... oder.... ins Regierungsviertel nach Berlin, da rennen eh nur Blinde rum.Sehen nix, erzeugen aber jede Menge heiße Luft, was sogar noch die Effizienz der Windräder erhöht (Scherz auf Kosten unserer hochgeschätzten Volksvertreter... ich hasse mich dafür, o.k.? ) ...oder... die Windkrafträder mit drei Flügeln immer in die Nähe der Häuser von Daimler Fahrern bauen. Was werden die sich freuen, wenn sie ein riesiges Logo ihrer Automarke betrachten können..und das ist sogar noch animiert....oder in die Nähe meiner Schwägerin, die ist so häßlich, da fällt das Windrad bestimmt nicht auf (ich entschuldige mich natürlich für diese diskriminierende Äußerung und hasse mich dafür, o.k.?)

[UniTrader]

Als Waffe eher untauglich. Die Militärs sind gerade verängstig, weil böse Mächte ihre Satelliten zerditschen könnten. Man braucht dafür nur ein paar Mülleimer auf kolisionskurs bringen. Schon wären sie blind.

Ein Laser der Leistung im Mega- bis Gigawattbereich (oder noch grösser) vom Orbit auf die Erde überträgt und mal eben nen Feindlichen Panzerverband o.ä. dahinschmelzen lassen könnte als Waffe ungeeignet? diese Konstruktion möge zwar leicht Angreifbar sein ist aber deswegen noch lange nicht ungeeignet als Waffe.. insbesondere wegen der hohen Leistung die übertragen werden müsste damit sich die Sache überhaupt erst rentiert..

...risikolos (wenn so ein Ding mal aus der Umlaufbahn driftet, fällt es bestimmt auf das letzte verbliebene AKW in Japan).

Wenn das Ding über Japan schwebt sind die Japaner die letzten die es treffen würde.. da ist es warscheinlicher dass nen grösseres Trümmerstück den Bundestag durchbohrt..
Ausserdem kommt es darauf an wie man die Sache aufbaut.. wenn man das ganze in viele tausend kleine Module unterteilt die im zweifelsfall einfach auseinander driften (und optimalerweise sogar einzeln in gewissem Umfang steuerbar sind) und für sich selber einfach in der Atmo verglühen ist das risiko dass so etwas passiert extrem gering - ausserdem wäre eine Konstruktion dieser art für ein solches Vorhaben sowieso zu favorisieren, da so die gesamtkonstruktion bei der (nicht unwarscheinlichen) Kollision mit Raumschrott nicht nennenswert betroffen wäre und man zudem defekte Module einfach auswechseln könnte.. allerdings birgt eine solche Konstruktion auch die Gefahr eines Kessler-Syndroms (egal wie man sie realisiert)

oder.... ins Regierungsviertel nach Berlin, da rennen eh nur Blinde rum.Sehen nix, erzeugen aber jede Menge heiße Luft, was sogar noch die Effizienz der Windräder erhöht

wenn das funktionieren würde wären wir sämtliche Energieprobleme für die nächsten Jahrtausende los.. und das Weltweit.. tut es leider nicht (und das ist das einzige was ich an der Sache bedauere, o.k.? )