Atomkraft - Seid ihr dafür ?

[Bynaus]

Ok, Nexis, es GIBT reversible Brennstoffzellen, aber üblicherweise werden Brennstoffzellen nur in eine Richtung, sprich in Richtung Treibstoffverbrauch und Stormerzeugung verwendet.

Enas Yorl hat schon alle wichtigen Punkte zu deinem "Wasserstofftransportnetz" gesagt: die Verluste wären astronomisch, da hilft eine effiziente Rückwandlung in Strom allein nichts (weil kaum mehr etwas aus der Leitung kommt, das man für diese Rückwandlung verwenden könnte).

Wasserstoff ist zwar leicht, aber trotzdem schwierig zu transportieren: er hat eine vergleichsweise kleine Energiedichte, das heisst, man muss ihn entweder stark komprimieren (willst du beim Autofahren auf einer Flasche sitzen, in der 400 bar flüssiger Wasserstoff enthalten sind? Ich nicht) oder riesige Tanks mitführen. Alternativen wie Metallhydride sind vielleicht auch recht gute Wasserstoffspeicher, aber zu schwer. Ich bezweifle, dass der Wasserstoff wirklich eine grosse Zukunft hat, Batterien machen enorme Fortschritte, bald wird es auch supraleitende, kontinentale Stromleitungen geben (in den USA wird bald die erste gebaut, siehe z.B. hier: American Superconductor, da kann Strom ohne Verluste (weil ohne Wiederstand) transportiert werden. Der Energieträger der Zukunft ist Strom, nicht Wasserstoff (im Gegensatz zum Wasserstoff gibt es zudem, was den Individualverkehr angeht, auch schon ein voll ausgereiftes "Tankstellennetz" für Strom: jeder hat eine Steckdose zu Hause).

[Enas Yorl]

@Nexis

Hallo Kollege, bin selbst Elektroniker. Auf den Gebiet der Energieübertragung hat sich in den letzten Jahren eine Menge getan, jedoch leider nicht in unserem Leitungsnetz.

Die Verlustleistung bei einer HGÜ-Leitung beträgt bei entsprechend hohen Spannungen, wie bei dem hypothetischen Modell eines Solarstromtransportes von Nordafrika nach Europa (siehe TREC), im Optimum und ohne die Verluste der Wechselrichter nur ca. 3 % auf 1000 km

Zitat aus: Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung

[Bynaus]

Übrigens, bei meiner Aufzählung alternativer Fusionskonzepte habe ich noch die "Rapid Fire Pulse"-Maschine der Sandia-Labors (US-Einrichtung) vergessen. Das Funktionsprinzip ist ähnlich wie bei der elektrodynamischen Trägheitseinschlussfusion, auch hier werden starke Magnetfelder verwendet, die hier aber benutzt werden, um den Treibstoff extrem stark zu komprimieren, in gepulsten Abständen von etwa 10 Sekunden. Dabei kam bei Experimenten in diesem Frühling sogar mehr Energie raus als reingesteckt wurde, und es wurden Temperaturen von 2 Milliarden Grad (zum Vergleich: im Kern der Sonne herrschen "nur" 15 Millionen Grad) erreicht. Alles was "noch" zu tun bleibt, ist, die bereitliegenden, funktionierenden Teile zu einem funktionierenden, zuverlässigen und wartungsarmen kommerziellen Reaktor zusammenzusetzen - das könnte natürlich einiges länger dauern, als sich das jetzt anhört... Fünf bis sieben Jahre im besten, 30 im schlechtesten Fall. Dass sich das Teil auch wunderbar für die Raumfahrt einsetzen lässt, versteht sich fast von selbst: damit wäre ein Antrieb von der Art des "Mini-Mag-Orion" möglich, mit dem sich grosse Nutzlasten (=z.B. dutzende von Menschen aufs Mal...) im ganzen Sonnensystem verschieben liessen.

Rekordhitze: 125-mal heißer als die Sonne - Diverses - FOCUS Online
Rapid-fire pulse brings Sandia Z method closer to goal of high-yield fusion reactor - April 24, 2007

[Floore]

@Bynaus
So ganz habe ich diese alternativen Fusionsprozesse noch nicht kapiert.

Bei der "Elektrodynamische Trägheitseinschlussfuion" (erfunden von einem Team um den kürzlich verstorbenen Robert Bussard, der in Star Trek wegen der Bussard-Kollektoren bekannt ist) wird ein Ball aus Elektronen in einem elektromagnetischen Käfig eingeschlossen. Dieser bewirkt eine statische Anziehungskraft auf schwere Ionen, die durch diesen Ball geschossen werden, so dass sie immer wieder in die Mitte des Käfigs zurückkehren und dort mit anderen Ionen kollidieren und fusionieren können. Die fusionierten Ionen verlieren ihre Energie durch Induktion, das heisst, es wird direkt Elektrizität erzeugt, ohne Umweg über Wasser / Dampf / Generator.

Es muss ja irgendwie vermieden werden, dass die Elektronen wieder mit den Ionen rekombinieren, ok, da kann man vielleicht mit Elektronendichte und Einschussgeschwindigkeit trixen, so dass diese Rate nicht zu hoch ist?
Auch die nichtfusionierten Ionen bewirken Induktion, aber klar auf diese Weise würde man keinen Energieüberschuss erhalten. Was genau bewirkt also die Fusion? In erster Linie ensteht dabei doch keine Bewegungsenergie...???

Die zweite aussichtsreiche Möglichkeit ist "Focus Fusion" und ist etwas komplizierter zu erklären. Im Prinzip werden in schneller Wiederholung winzige Plasmabällchen erzeugt und mit einem Elektronenstrahl auf Fusionstemperaturen geheizt. Der resultierende Helium-4-Ionenstrahl lässt sich wiederum über Induktion direkt in Elektrizität umwandeln, hier sollen Umwandlungskoeffizienten über 90% möglich sein. Auch hier würde mit einem BH-Treibstoff gearbeitet, zu konkurrenzlos billigen Preisen. Das Projekt wird deshalb unter anderem auch von der Atomenergiebehörde Chiles unterstützt.

Hier habe ich das gleiche Problem, ich sehe nicht, wie ich aus Fusionsenergie auf direktem Wege zur Induktion komme.

[Bynaus]

@Floore: So ein Zufall, ich wollte hier gerade News/Infos zu der IEC-Fusion einstellen (leider wieder mal auf englisch).

advanced nanotechnology: Bussard's inertial electrostatic confinement fusion WB-7 prototype activated

Der Prototyp ist offenbar bald fertig, im Text ist auch eine Erklärung zur Funktionsweise.

Es muss ja irgendwie vermieden werden, dass die Elektronen wieder mit den Ionen rekombinieren

Ich nehme an, das Plasma ist so heiss, dass das nicht passiert.

Was genau bewirkt also die Fusion?

Der Umstand, dass die Ionen immer und immer wieder in den Kern zurückkehren, erhöht die Chance, dass irgendwann eine Kollsion zwischen zwei Ionen zu einer Fusion führt. Je mehr Ionen, je stärker Ladung der Elektronenwolke im Zentrum, desto höher die Fusionsrate.

Hier habe ich das gleiche Problem, ich sehe nicht, wie ich aus Fusionsenergie auf direktem Wege zur Induktion komme.

Mit dem Konzept habe ich mich nicht so intensiv auseinander gesetzt. Es entsteht dabei offenbar ein He4-Ionenstrahl (die Fusionsprodukte), den kann man dann natürlich zur Induktion nutzen.

[blueflash]

Dieser Frühling also...
Das wäre echt mal was, wenn das klappen könnte. Man stelle sich nur mal vor, was eine vernünftige Finanzspritze bewirken könnte!

[Bynaus]

Das wäre echt mal was, wenn das klappen könnte.

Es wäre vermutlich das Ende des Erdölzeitalters und der Beginn einer ganz neuen Ära in der Weltraumfahrt. Die NASA könnte schon mal anfangen, ein einstufiges, fusionsgetriebenes Atmosphärenshuttle zu bauen.

[Floore]

Der Umstand, dass die Ionen immer und immer wieder in den Kern zurückkehren, erhöht die Chance, dass irgendwann eine Kollsion zwischen zwei Ionen zu einer Fusion führt. Je mehr Ionen, je stärker Ladung der Elektronenwolke im Zentrum, desto höher die Fusionsrate.

Ja, das ist mir schon klar, nur was danach kommt ist mir unklar. Aber ich muss erst mal deinen Link lesen, dann bin ich vielleicht schlauer.

[Bynaus]

Ich nehme an, bei der Fusion entsteht ein Alpha-Partikel mit grosser kinetischer Energie, die dann über die Induktion abgeschöpft wird. Mir bereitet der Teil der eigentlichen Energiegewinnung auch das grösste Kopfzerbrechen.

[Philliph Adama]

Ich denke, man sollte die Erwartungen des Fusionsantriebes und der Weltraumfahrt nicht all zu hoch schrauben. Die Ölindustrie und Scheiche wissen das schon zu verhindern, denn dann würden sie Pleite gehen (ich denke da vor allem an die Tankstellenbetreiber und Ölverarbeitenden Betriebe) und es lohnt sich dann ein paar Forschungen zu sabotieren (im schlimmsten Fall) und wichtige menschen zu bestechen, die den Forschern die Geldmittel streichen.
Das dre-Liter-Auto ist nur ein Beispiel. Der Staat ist auch nicht dumm und erhebt sofort auf neue Treibstoffe neue Steuern und unterstützt somit nicht gerade die Entwicklung.
Aber mann soll die Hoffnung ja nicht aufgeben

Was ich noch zu den Benzinpreisen sagen wollte: Der Preis ist ungefähr bei 1,45 € pro Liter Benzin normal. Davon sind ca 60% Steuern und abgaben, so würde also der Liter Benzin ohne Steuern nur cirka 58 ct kosten.

[Bynaus]

Ich denke, man sollte die Erwartungen des Fusionsantriebes und der Weltraumfahrt nicht all zu hoch schrauben. Die Ölindustrie und Scheiche wissen das schon zu verhindern, denn dann würden sie Pleite gehen (ich denke da vor allem an die Tankstellenbetreiber und Ölverarbeitenden Betriebe) und es lohnt sich dann ein paar Forschungen zu sabotieren (im schlimmsten Fall) und wichtige menschen zu bestechen, die den Forschern die Geldmittel streichen.

Ich wäre vorsichtig mit solchen Verschwörungstheorien. Es gibt ja nicht nur die Ölscheiche und die Ölindustrie auf dieser Welt. Viele Akteure hätten ein grosses Interesse an einer vielseitig einsetzbaren, günstigen und praktisch unerschöpflichen Energiequelle, wie sie ein einfaches Kernfusionsaggregat darstellen könnte.

Das Drei-Liter-Auto gibt es schon lange, aber es setzt sich nicht deshalb nicht durch, weil der Staat Steuern auf Treibstoffe erhöht (dies würde ja erst recht zum Kauf eines solchen Autos motivieren), sondern weil die Erwartungen der Leute an ein Auto sehr hoch sind: ein Geländewagen mit Klimaanlage, vielen PS und trotzdem nur 3 Liter verbrauch? Würde jeder kaufen, ist aber heute nicht möglich.

Das Benzin wäre wohl auch etwas billiger, wenn es Ölkartelle wie die OPEC nicht gäbe, die die Produktion künstlich drosseln (auch wenn sie nur einen Teil der Weltproduktion ausmachen, andere Ölproduzenten schauen oft auf die OPEC und deren Förderungspolitik, bevor sie selber an der Produktion schrauben). Anderseits hält es so länger... Noch innerhalb dieses Jahrzehnts oder spätestens Anfang des nächsten wird Peak Oil kommen. Die Ölpreise werden explodieren, und die Anzahl der Akteure, die ein Fusionsaggregat oder ein 3-Liter-Auto mit Handkuss nehmen würden, wird ebenfalls in astronomische Höhen steigen. Insofern würde ich mir da keine Sorgen machen.

[Philliph Adama]

Das Benzin wäre wohl auch etwas billiger, wenn es Ölkartelle wie die OPEC nicht gäbe, die die Produktion künstlich drosseln (auch wenn sie nur einen Teil der Weltproduktion ausmachen, andere Ölproduzenten schauen oft auf die OPEC und deren Förderungspolitik, bevor sie selber an der Produktion schrauben). Anderseits hält es so länger... Noch innerhalb dieses Jahrzehnts oder spätestens Anfang des nächsten wird Peak Oil kommen. Die Ölpreise werden explodieren, und die Anzahl der Akteure, die ein Fusionsaggregat oder ein 3-Liter-Auto mit Handkuss nehmen würden, wird ebenfalls in astronomische Höhen steigen. Insofern würde ich mir da keine Sorgen machen.

Ich stimme dir in den anderen Sachen zu.
Der Preis wäre auch nicht so teuer, wenn die USA das Öl nicht für 100 Dollar pro Barrel ausgeben würde. Im Grunde genommen haben sie den Preis hochgetrieben. der Preis wäre sonst stabil bei 1,20 (ca) geblieben.
natürlich spielen auch andere Faktoren eien Rolle, wie zum Beispiel diese Hysterie, dass das Öl bald Leer geht. So (schätze ich) wird sich jeder Staat seine reserven für den Notfall aufheben.
da gab es glaub ich auch ein Abkommen, dass jeder Staat sich einen Ölvorrat für 90 tage bereitlege. das heißt dann "Taktische Ölvorräte".
Die Frage ist nur: Was macht man nach den neunzig tagen? Auf gute Zeiten warten? und neue Technologien lassen sich nicht in neunzig Tagen erfinden.
(komplett mein ich, von Beginn der Forschung an)

[Bynaus]

Der Preis wäre auch nicht so teuer, wenn die USA das Öl nicht für 100 Dollar pro Barrel ausgeben würde.

Ähm, sorry, aber das ist Unsinn. Die USA produzieren weit weniger Erdöl, als sie einführen: sie sind also ein Nettoimporteur, da können sie keine Preise diktieren. Die Preise werden von der OPEC diktiert, nicht von den USA...

natürlich spielen auch andere Faktoren eien Rolle, wie zum Beispiel diese Hysterie, dass das Öl bald Leer geht.

Leer nicht, aber die Produktion könnte deutlich unter die Nachfrage fallen, das heisst, Peak Oil könnte kommen (google mal nach diesem Begriff), danach fällt die Produktion immer weiter. Und die Befürchtungen, dass dies in den nächsten Jahren schon soweit sein könnte, treiben sicher den Ölpreis hoch.

So (schätze ich) wird sich jeder Staat seine reserven für den Notfall aufheben.

Ja, soviel ich weiss, versucht gerade China, eine strategische Reserve aufzubauen.

Die Frage ist nur: Was macht man nach den neunzig tagen? Auf gute Zeiten warten? und neue Technologien lassen sich nicht in neunzig Tagen erfinden.

Nein, aber in 90 Tagen lasssen sich politisch harsche Sparregimes durchsetzen. Zudem rechnet man ja nicht einfach damit, dass das Öl vom einen auf den anderen Tag ganz ausbleibt: das heisst, die strategische Reserve ist dazu da, die grundlegensten Bedürfnisse während eines Engpasses zu bedienen, nicht, um das ganze Land 90 Tage lang weiter machen lassen wie bisher, als ob nichts wäre...

[Nighthawk_]

Strategische Reserven sind weniger gegen einen Peak Oil gerichtet (der nun mal ein längerfristiger Prozess ist).
Vielmehr geht es darum die jeweilige Volkswirtschaft bei einem künstlichen Einbruch der Importe / Föderung (etwa Krieg, Embargo, Naturkatastrophen) am laufen zu halten.
Insbesondere sind diese Reserven für die Streitkräfte gedacht / gedacht gewesen.
Den Auffangeffekt hinsichtlich der zu ende gehenden Ölvorräte ist da eher zu vernachlässigen.

[Bynaus]

Strategische Reserven sind weniger gegen einen Peak Oil gerichtet (der nun mal ein längerfristiger Prozess ist).

Das ist schon klar - vielleicht kam es nicht so raus, ok. Aber du hast völlig recht. Gegen Peak Oil hilft keine strategische Reserve (so lange sie nicht so gross wie Saudiarabien ist ).