Technisch machbare Alternativen zu fiktiven Scifi-Technologien

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Sonnenwind einsammeln und fusionieren erscheint mir im Vergleich zu simpler Photovoltaik weniger effizient.

du meinst an nutzbarer Energie/Kugelfläche(für r=1AE)? Möglich.
Dafür könnte man aber mit viel weniger Material eine viel größere Fläche "abgrasen"(was es wieder rentabler macht).

[Pyromancer]

du meinst an nutzbarer Energie/Kugelfläche(für r=1AE)? Möglich.
Dafür könnte man aber mit viel weniger Material eine viel größere Fläche "abgrasen"(was es wieder rentabler macht).

Kurze Überschlagsrechnung:
Sonnenwind: ~1Mio Tonnen/s
Davon ~75% Wasserstoff, macht 750.000t/s
Bei verlustfreier Fusion macht das etwa 10^20W, wenn man den kompletten Sonnenwind abgrast.
An Sonnenstrahlung bekommen wir etwa 4*10^26W.
Das heißt, man müsste eine um den Faktor 10^6 größere Fläche abgrasen, um auf die gleiche Energie zu kommen.
Statt einer Solarzelle 1m x 1m muss dieses Magnetfeld also einen Raumbereich von 1km x 1km "abernten".
Das wird aber nicht reichen, um einen Fusionsreaktor zu betreiben, und für die Energie, die eine 1m x 1m Solarzelle produziert, lohnt sich auch kein Mikrowellen-Energieübertragungs-Strahl. Man muss das Erntegebiet also erheblich größer machen, und da das Magnetfeld mit dem Quadrat der Entfernung abfällt, wird der Wirkungsgrad immer schlechter.

Ich bin von der Idee noch nicht überzeugt.

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was mir zur stärke des Magnetfeldes einfiele: wenn man statt eines statischen Magnetfeldes ein gepulstes nutzt kann man es gerichtet verwenden, was die Abschwächung auf die Entfernung verringert. Und da auf die große Entfernung nur wenige Grad pro Fläche Änderung nötig sind dürften Millionen von km^2 keine große Leistung sein.

alles natürlich unbelegt behauptet

[Pyromancer]

was mir zur stärke des Magnetfeldes einfiele: wenn man statt eines statischen Magnetfeldes ein gepulstes nutzt kann man es gerichtet verwenden, was die Abschwächung auf die Entfernung verringert. Und da auf die große Entfernung nur wenige Grad pro Fläche Änderung nötig sind dürften Millionen von km^2 keine große Leistung sein.

alles natürlich unbelegt behauptet

Dummschwätzer.

[Cordess]

Was mir so vorschwebt ist das "Mikrowellen-Kraft" aus dem Spiel SIM-City 2000. Mehrere Satelliten in der Erdumlaufbahn fangen die Energie der Sonne ein und schicken diese mit einem gebündelteten Mikrowellenstrahl an Empfangsstationen auf der Erde.

Wir haben schon das Problem mit dem Treibhauseffekt.

Jede weitere künstliche Energiezufuhr vom Weltraum aus würde die Erde nur noch weiter aufheizen, denn die Wärme muß ja irgendwie abgeführt werden, die normale Wärmeabgabe der Erde dürfte jedenfalls zu schwach sein um diese überschüssige künstliche zusätzliche Energie zu kompensieren.

Genau aus diesem Grund ist es sinnvoller jede Art der Energiegewinnung aus Sonnenenergie direkt auf der Erde zu machen.
Eine Ausnahme gäbe es nur dann, wenn man die Solarmodule im Weltraum direkt zwischen Sonne und Erde plaziert, denn dann würde die Erde keine zusätzliche zur normalen Enerige bekommen, da die normale Energie vom Solarmodul ja abgefangen und an die Erde geschickt werden würde.
Nur, wer will diesen Schatten oder diese Lichtreduktion* auf der Erde haben?
* Für einen echten Schatten müßte die Solarstation schon sehr groß sein.

[McWire]

Wir haben schon das Problem mit dem Treibhauseffekt.

Jede weitere künstliche Energiezufuhr vom Weltraum aus würde die Erde nur noch weiter aufheizen, denn die Wärme muß ja irgendwie abgeführt werden, die normale Wärmeabgabe der Erde dürfte jedenfalls zu schwach sein um diese überschüssige künstliche zusätzliche Energie zu kompensieren.

Genau aus diesem Grund ist es sinnvoller jede Art der Energiegewinnung aus Sonnenenergie direkt auf der Erde zu machen.
Eine Ausnahme gäbe es nur dann, wenn man die Solarmodule im Weltraum direkt zwischen Sonne und Erde plaziert, denn dann würde die Erde keine zusätzliche zur normalen Enerige bekommen, da die normale Energie vom Solarmodul ja abgefangen und an die Erde geschickt werden würde.
Nur, wer will diesen Schatten oder diese Lichtreduktion* auf der Erde haben?
* Für einen echten Schatten müßte die Solarstation schon sehr groß sein.

Ich sehe da jetzt kein Problem, da die Energie ja in Form von Mikrowellen übertragen wird und auf der Erde in dne Bodenstationen in elektrische Energie umgewandelt wird. Bis auf die Streuungsverluste in der Atmosphäre würde die Erde dadurch nicht signifikant erwärmt werden.

Außerdem... wenn die Menscheit soweit ist künstlich über Satelliten zusätzliche Energie auf die Erde zu leiten, ist sie sicherlich auch in der Lage überschüssige Wärme abzutransportieren oder bestenfalls wieder in eine nutzbare Energieform umzuwandeln.

[Pyromancer]

Außerdem... wenn die Menscheit soweit ist künstlich über Satelliten zusätzliche Energie auf die Erde zu leiten, ist sie sicherlich auch in der Lage überschüssige Wärme abzutransportieren oder bestenfalls wieder in eine nutzbare Energieform umzuwandeln.

Heizen ist um Größenordnungen einfacher als Kühlen.

Und einem simplen Energie-Gewinnungs-Satelliten zu bauen ist um Größenordnungen einfacher, als den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik zu knacken.

[McWire]

Heizen ist um Größenordnungen einfacher als Kühlen.

Und einem simplen Energie-Gewinnungs-Satelliten zu bauen ist um Größenordnungen einfacher, als den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik zu knacken.

Man könnte die Wärmestrahlung gezielt über eine Bodenstation in den Weltraum abstrahlen.

Da hätte ich sogar eine nette Idee, wie man überschüssige Energie sinnvoll einsetzen kann. Man könnte auf der Erde mehrere riesige Funkstationen bauen und permanent Funksignale ins Universum abstrahlen, die dann von anderen möglichen Zivilisationen empfangen werden können.

Derzeit sind wir ja nur auf der passiven Suche nach fremden Zivilisationen, wir könnten ja auch mal selbst aktiv werden und ein "Hallo, wir sind hier" aussenden.

Die dafür nötige Energie könnte man direkt aus der Erdatmosphäre abschöpfen und damit eine Überhitzung verhindern.

[Pyromancer]

Die dafür nötige Energie könnte man direkt aus der Erdatmosphäre abschöpfen

Das klingt interessant. Wie könnte das funktionieren?

[McWire]

Das klingt interessant. Wie könnte das funktionieren?

Die Grundidee gibt es ja schon: Wärmepumpe – Wikipedia

Statt die Wärmeenergie aus dem Erdboden zu pumpen, wäre es sicherlich möglich sie direkt der Atmosphäre zu entziehen.
Zwar benötigt man zusätzlich Energie um diese Pumpen zu betreiben, aber die hat man ja dann im Überschuss durch Solaranlagen und eben den Mikrowellenkraftwerken.

Man muss lediglich aufpassen, dass man nicht zuviel Wärme der Atmsphäre entzieht und das man es über den Planeten verteilt gleichmäßig macht, damit es zu möglich wenig zusätzlicher Luftkonvektion kommt.

[Pyromancer]

Die Grundidee gibt es ja schon: Wärmepumpe – Wikipedia

Statt die Wärmeenergie aus dem Erdboden zu pumpen, wäre es sicherlich möglich sie direkt der Atmosphäre zu entziehen.
Zwar benötigt man zusätzlich Energie um diese Pumpen zu betreiben, aber die hat man ja dann im Überschuss durch Solaranlagen und eben den Mikrowellenkraftwerken.

Man muss lediglich aufpassen, dass man nicht zuviel Wärme der Atmsphäre entzieht und das man es über den Planeten verteilt gleichmäßig macht, damit es zu möglich wenig zusätzlicher Luftkonvektion kommt.

Da die abgestrahlt Leistung mit der vierten Potenz der Temperatur zunimmt, könnte das tatsächlich etwas bringen. Das Problem dabei wird sein, dass man es irgendwie hinkriegen muss, dass die Wärme ins All abgestrahlt und nicht wieder an die Atmosphäre abgegeben wird;
und natürlich, dass man irrsinnig viel Energie brauchen wird, um die Erdatmosphäre auch nur um Bruchteile von Graden runterzukühlen.

[Cordess]

Ich sehe da jetzt kein Problem, da die Energie ja in Form von Mikrowellen übertragen wird und auf der Erde in dne Bodenstationen in elektrische Energie umgewandelt wird. Bis auf die Streuungsverluste in der Atmosphäre würde die Erde dadurch nicht signifikant erwärmt werden.

Das nenne ich jetzt nicht zu ende gedacht.

Natürlich landet die durch die Mikrowellen der Erde hinzugeführte Energie irgendwann in Form von Wärme in der Athmosphäre.

Denn es ist ja nicht so, daß der gewonne Strom einfach verpufft.
Mit dem wird auf der Erde irgendetwas gemacht, z.B. ein Elektromotor wird angetrieben
und der setzt die elektr. Energie natürlich in Bewegungsenergie und auch Wärme um.
Wenn damit ein Auto angetrieben wird, dann wird die Bewegungsenergie in Reibungswärme auf der Straße umgewandelt und am Ende kühlt die Straße ab und
die Wärme landet in der Atmoshphäre.


Die Erde ist sogesehen, außer ihrer eigenen Wärmeabstrahlung ein geschlossenes System und alles was von außen an Energie zugeführt wird, egal in welcher Form auch immer, wird am Ende zu Wärmeenergie (ok, manches geht noch als Licht oder künstl. Funkwellen verloren, aber das ist dann eher ein Bruchteil davon).

[McWire]

Das nenne ich jetzt nicht zu ende gedacht.

Natürlich landet die durch die Mikrowellen der Erde hinzugeführte Energie irgendwann in Form von Wärme in der Athmosphäre.

Denn es ist ja nicht so, daß der gewonne Strom einfach verpufft.
Mit dem wird auf der Erde irgendetwas gemacht, z.B. ein Elektromotor wird angetrieben
und der setzt die elektr. Energie natürlich in Bewegungsenergie und auch Wärme um.
Wenn damit ein Auto angetrieben wird, dann wird die Bewegungsenergie in Reibungswärme auf der Straße umgewandelt und am Ende kühlt die Straße ab und
die Wärme landet in der Atmoshphäre.


Die Erde ist sogesehen, außer ihrer eigenen Wärmeabstrahlung ein geschlossenes System und alles was von außen an Energie zugeführt wird, egal in welcher Form auch immer, wird am Ende zu Wärmeenergie (ok, manches geht noch als Licht oder künstl. Funkwellen verloren, aber das ist dann eher ein Bruchteil davon).

Natürlich habe ich daran gedacht, dass jede technisch genutzte Energieumwandlungskette irgendwo am Ende die Wärmeenergie stehen hat.
Es muss aber nicht zwangsläufig so sein. Ausserdem kann man ja die überschüssige Wärme, sie Post von mir weiter oben, wieder der Atmosphäre entziehen.
Die dafür nötige Energie hat man ja schon in Form von zusätzlicher Energie aus dem All.

[Cordess]

Es muss aber nicht zwangsläufig so sein. Ausserdem kann man ja die überschüssige Wärme, sie Post von mir weiter oben, wieder der Atmosphäre entziehen.
Die dafür nötige Energie hat man ja schon in Form von zusätzlicher Energie aus dem All.

Für mich klingt das nach einem perpetuum mobile.

Die überschüssige Wärme aus der Atmosphäre zu ziehen dürfte mehr Energie kosten, als die Energie die von den Satelliten zur Nutzung auf die Erde gesendet werden.

[McWire]

Für mich klingt das nach einem perpetuum mobile.

Die überschüssige Wärme aus der Atmosphäre zu ziehen dürfte mehr Energie kosten, als die Energie die von den Satelliten zur Nutzung auf die Erde gesendet werden.

Eigentlich nicht, da man ja nur soviel Wärme aus der Atmosphäre ziehen braucht, wie zusätzlich durch diie Mikrowellenenergiennutzung abfällt.
Zudem sollte man ja bedenken, dass wenn sich der Temperaturunterschied zwischen unterer und oberer Atmosphäre erhöht, der Wärmetransport schneller abläuft. Die zusätzliche Energie wirkt ja erstmal ausschließlich in der unteren Atmosphäre.

Sagen wir mal mit so einem Satellitennetzwerk könnte man 10^15 Watt zusätzliche Energieleistung zur Erde transportieren.
d.h. zusätzlich zu den 3,5*10^17 Watt aufgrund der Solarkonstante (im Mittel 1367 W/m², bei Einwirkung auf 255*10^12 m² (halbe Erdoberfläche))

Man würde die Energieaufname der Erde um etwa 1% erhöhen, was durchaus immernoch weniger ist als die natürliche jahreszeitliche Schwankung aufgrund der elliptischen Bahnform, die immerhin bei gut 7% liegt.