Kann man mit Blitzen Strom gewinnen?
Na, guten Tag Freunde von morgen,
Blitze sind sehr stark mit Elektrizität geladen, also wieso nicht damit Strom gewinnen?
9 Antworten
wirtschaftlich NEIN
Als stark vereinfachtes Berechnungsmodell kann ein „Wolke-Erde Kondensator“, der die Blitzenergie enthält, genutzt werden. Bei einem starken Blitz beträgt die ausgetauschte Ladung 100 As bei einer anfänglichen Spannung von z.B. 10 MV. Daraus ergibt sich eine Energie von ca. 277 kWh. Dies entspricht dem Energieinhalt von ca. 31 l Benzin, einem halb gefüllten Automobiltank.
Die kurzen Anstiegszeiten in Verbindung mit sehr hohen Strömen (typisch 50 kA in 25 millionstel Sekunden) ergeben selbst bei guten Leitern wie Kupfer hohe induktive Widerstände. Durch diese Widerstände würde sich die Energie, welche bei Ladung eines Kondensators mit der Blitzenergie aufgenommen werden kann, wiederum reduzieren. Zusätzlich können durch die hohen Ströme so starke Magnetfelder entstehen, dass bei einem Haus ohne Blitzschutzanlage die Wasserleitungen aus den Wänden gerissen werden können. Eine einfache Speicherung in einem Kondensator ist daher nicht möglich, zusätzlich würde die Umrichteranlage zur Einspeisung der Kondensatorenergie in das Stromnetz hohe Kosten verursachen.
An der Strombörse EEX in Leipzig wird das tagesaktuell (heute 29. Juli 2013) der Basistarif 42,28 €/MWh (4,2 Ct/kWh) gehandelt. Bei diesem Stromerlös könnte die am Boden ankommende Energie eines Blitzes für 0,67 € verkauft werden. Selbst wenn es möglich wäre, die komplette Energie von 277 kWh z. B. in einem Kondensator aufzufangen, dann wäre der Erlös pro Blitz ca. 11,80 €. Bei 11,80 € pro Blitz wären durch den Verkauf der Blitzenergie von z. B. allen 60 Blitzeinschläge am Gaisberg (in Österreich) im besten Fall rund 700 €/Jahr zu erhalten, beim Verkauf der Blitzenergie die am Boden ankommt nur ca. 42 €/Jahr. Eine Anlage zur Nutzung von Blitzenergie müsste folglich sehr geringe Investitionskosten haben, um rentabel betrieben werden zu können.
Der "Wolke Erde kondensator" enthält tatsächlich so viel Energie, die wird aber nicht alles auf ein mal als ein Blitz abgegeben - sonnst würde es bei Gewitter nur wenige male Blitzen.
Die "30 Liter Benzin" gelten also praktisch für das Gesamte Gewitter das nur aus einer Wolke besteht.
Bei einem normalen Blitzschlag werden nur etwa 10 kWh auf ein mal frei. Bei einem seltenen "positiven" Blitz, also ein Blitz mit umgedrehter Polarität kommt es zu Entladungen die in der Regel 8x stärker sind. Hier kommt dann gut die Hälfte der Energie aus der Wolke auf ein mal runter! Warum ein Blitz sich löscht bevor die Wolke wirklich leer ist was entgegen den Beobachtungen an einer gewöhnlichen kleinen Funkenstrecke ist weiß noch keiner so genau. Fakt ist, dass bei den Spannungen und Stromstärken Effekte auftreten die man bei normalen, Menschengemachten Strom nicht hat.
Bis etwa 1989 wunderte man sich warum 5-fach überdimensionierte Blitzschutzeinrichtungen in Flugzeugen und auch dicke Blitzableiter an Gebäuden hin und wieder doch vollständig durchbrennen und es zu einem Totalausfall kommt. 1989 konnten Astronauten im Spaceshuttel Blitze beobachten die einen Teil der obersten Luftschichten in den Weltraum schleuderten, der positive Blitz war entdeckt und wurde dann kurz darauf wissenschaftlich bestätigt und erforscht.
Der Ansatz ist gut, man braucht aber keinen Blitz um Energie aus den Wolken zu holen. Wie entsteht ein Blitz?
Wolken "reiben" an einander und laden sich elektrostatisch auf. Sie reiben sich aneinander weil der Wind sie bewegt.
Auch wenn es noch nicht geblitzt hat, sind sie schon aufgeladen! Das bedeutet man müsste nur einen langen Leiter mit einem Ballon hochfahren und den "Strom" direkt aus der Wolke zapfen ohne dass es zu großen Blitzen kommt.
Die andere Sache ist die:
Die Energie der Wolke stammt in erster Linie vom Wind weil sie durch den Wind bewegt wurde. Wieso gehen wir dann nicht direkt an die Quelle, den Wind? Ops, tun wir doch ;-)
Es ist also wesentlich effizienter den Wind direkt anzuzapfen statt die Wolken die die kinetische Windenergie in Ladung gewandelt haben. Wir wandeln die Windenergie auch in elektrische Ladung, nur passiert das in einem Generator.
Unser Sommer ist stark von der Sahara abhängig. Wenn wir gutes Wetter haben dann meistens nur weil die warme Luft aus dem Süden drückt. Wenn wir diese warme Luft abgreifen und in Energie umwandeln (Solar- und Windkraft) haben wir hier oben nur noch kalte Sommer und noch kältere Winter.
Wird die Sahara kälter wachsen eventuell plötzlich Bäume. Diese Bäume wandeln die Sonnenenergie in Sauerstoff um und stehlen auch noch Wind. Das würde den ganzen Effekt nur noch mehr verstärken.
Die Erde selbst interessiert das nicht, es geht dabei ja nur um unseren Lebensraum.
Ich will jetzt nicht sagen dass erneuerbare Energien schlecht sind. Sie sind nur nicht 100% gut wie viele erzählen. Natürlich sind sie wesentlich besser als Kohlekraftwerke usw. Sie sind aber nichts womit wir unseren Energiehunger komplett stillen könnten da er stetig wächst.
Ich kann mir ehrlich gesagt nicht vorstellen was passiert wenn China auf erneuerbare Energien umsteigt wie viele das wollen. Dann bauen sie ohne Rücksicht auf Verluste nur noch Solar- und Windkraftanlagen.
Dann soll denen mal einer erzählen dass es zu viele sind, die halten die dann auch für bekloppt ;-) Erst sagen Kohle ist schlimm und dann doch wieder Solar.
Man steigt ja nicht gleich zu 100% auf erneuerbare enrgieen um.
Energiegewinnung durch erneuerbare energiequellen ist aber auch nicht ganz so umweltschädlich oder klima... . Wenn man alles nur in gewissen Maßen nutzt ist die Auswirkung ungefähr gleich null, zudem kommen viel zu viele effekte, das kann man nicht sagen, was für Auswirkungen solch eine Gewinnung hat. Zum Beispiel kommen noch dinge wie Globale Erwärmung ins spiel usw, würde das den Temperaturabfall des Bodens vllt ausgleichen. Man würde ja auch keinen ganzen kontinenten bedecken.
die Idee ist schon mal nicht schlecht, das Problem ist nur, dass zu viel energie auf einmal auf die arme Anlage eindrasselt...
das sieht man wenn man mal folgenden Versuch macht (bitte nicht nachmachen)
man nehme ein Auto, und stelle es im Winter 3 Nächtelang ins Schneegestöber. das macht dem Auto nicht viel aus. wenn man aber mit einem großen Radlader mal eben 2½ Kubikmeter schnee aufs dach von dem Auto auf einmal wirft, dann ist es schrott (dach eingedellt, scheiben kaput etc...
das nächste Problem wäre wie man diese ungeheuren Mengen Energie so schnell speichern kann.
sollte das gelingen, wäre alleine das schon mal ein riesen durchbruch. elektroauto in 2 Minuten volltanken. davon träumt die Welt! sollte es zu schaffen sein, das wäre der pure wahnsinn.
ich selbst hab leider noch keine ideen, aber wenn, würde ich sie nicht verraten, zumindest nicht um sonst...
ich habe übrigens letztens bei N24 eine reportage gesehen, wo so ein Since Fiction Freak vom Laserschwert geträumt hat. als energiequelle wollte der eine Batterie auf Basis von Kohlenstoffnanoröhrchen nehmen. die idee ist nicht verklehrt. wenn es irgendjemandem gelingen sollte, das zu bauen, dann wäre das Elektroauto kein Thema mehr. ein Klotz, kleiner als eine derzeitige Autobatterie würde einen elektrosportwagen mehrere 100 km weit antreiben...
lg, Anna
Ja, das würde möglich sein.
Auch stimmt die Tasache, dass man mit der LEistung eines Blitzes eine Großstadt wie Köln versorgen kann. Nur leider sagt keiner dabei, dass der Blitz nur eine halbe Mikrosekunde dauert und so auch die Stadt nur eine halbe Mikrosekunde betrieben werden kann.
In jedem Blitz stecken nur etwa 10 kWh, also gerade mal Energie für €2…3.
Das Empoire State Building wird im Schnitt fast zwei mal pro Tag getroffen (ganz oft pro Gewitter, nie ohne Gewitter), das reicht gerade mal für ein Apartement in diesem Gebäude aus!
Selbst wenn man es schaffen würde alle Blitze der Welt einzufangen und zu 100% nutzbar zu machen, wäre der Energieanteil am weltweiten elektrizitätsverbrauch unbedeutend.
Das nenn ich ausführlich ;) Danke sehr da kann ich glatt wieder alle anderen Antworten wieder vergessen :P
Wäre übrigens extrem schlimm wenn ein Blitz tatsächlich eine für das Stromnetz interessante Menge an Energie haben würde.
Ein Blitz setzt einen Teil seiner Energie schlagartig frei. Ein guter Teil durch schlagartiges Erhitzen der Luft, der Rest zum Teil durch verdampfen von Material wo er einschlägt.
Da ein Blitz nur etwa 60000 Joule hat , hält sich die Sprengwirkung in Grenzen.
Eine Stange Dynamit hat etwa 2MJ an Energie (2000000 Joule) und wenn man so ein Ding irgendwo hin schmeißt gibt es richtig Sachschäden, blutende Ohren und Tote. Aber auch die Energie einer Stange Dynamit ist verglichen mit dem Strombedarf eines Durchschnittsmenschen verschwindend gering!
Sag mal was redest du für einen Halbwissen da von dir ?
Alleine die Tatsache, dass du oben schreibst, dass ein Blitz ca 10KWh (36.000.000 Joule) und danach schreibst, dass er 60.000 Joule (Faktor 600 !?? anders) lässt den Schluss zu, dass du keinerlei Ahnung hast von dem, was du da schreibst.
Die 60000 Joule gelten nur für den Punkt des EInschlages, einen großteil hat der Blitz schon in der Luft eingebüßt bzw. ein Teil der Energie fließt in den Boden ab ohne das Objekt das er getroffen hat zu erhitzen. Übrig bleiben ungefähr 60000 Joule an "Sprengwirkung" z.B. in einem Baum.
Hat Du noch nie den lauten Knall im Himmel bemerkt wenn ein Blitz runterkommt? Der Knall wird von einer immensen Energie erzeugt die der Blitz verliert!
Wenn DU meinst, dass jede klitzekleine Kleinigkeit erwähnt werden muß und hier eine hundertseitige Abhandlung über Blitze rein gehört, dann Schreib die doch selber hier rein, kriegst sicher mehr Punkte dafür als hier nur als Komentar herumzublöken!
"Danke sehr da kann ich glatt wieder alle anderen Antworten wieder vergessen"
Quatsch! die Antwort von Sorbas ist unendlich besser. Ihr merkt nicht einmal, welche die fundiertesten Antworten sind.
Ihr merkt nicht einmal, welche die fundiertesten Antworten sind.
Und Du merkst noch nicht mal dass manche Antworten erst viel später als andere Antworten gepostet wurden. Das "Danke" wurde um 1 Uhr nachts abgegeben, die fundierte ANtwort erst um 10 Uhr!
Theoretisch wäre es möglich praktisch ist es jedoch wenig erfolgversprechend und wegen der geringen Leistung viel zu teuer. Man bedenke ein Blitz hat zwar mehrere Millionen Volt Spannnung und Stromstärken im Bereich von 100 Kiloampere, Dauert aber selten länger als 1/100 Sekunde. Ein mittlerer Blitz von 1 000 000 V und 10 kA bei 1/100s sind 10000000 Ws, das sind 27,78 kWh. Du siehst so viel ist das nicht.
Man muss bei der Windenergie wie bei allem anderen aufpassen. Das ist keine geschenkte Energie! Benutzt man Windräder, Solaranlagen, Staudämme, usw. dann nimmt man der Natur die Energie weg, die sie sonst für etwas anderes gebraucht hätte.
Baut man zu viele Solaranlagen wir die Erde kälter weil sie den Boden weniger erwärmen kann.
Baut man zu viele Windkraftwerke haben die Pflanzen weniger Wind um ihre Samen richtig zu verteilen.
Baut man zu viele Staudämme verliert das Wasser an Sauerstoff und die Fische sterben aus. Je langsamer ein Fluss fließt desto weniger Luft kann er binden.
Alles hat eine Kehrseite. Es ist immer ganz wichtig sie im Hinterkopf zu behalten. Nichts ist einfach nur "gut" egal wie gut es klingt.
Viele sagen man könnte die Sahara einfach mit Solaranlagen zukleistern wei lda eh niemand wohnt. Wenn wir das täten würden wir unser ganzes Klima verändern. Man muss die Kraftwerke so gut es geht gleichmäßig verteilen.