Würde ein Solarkraftwerk in Pyramidenform über der Wolkendecke funktionieren?
Durch Anregungen in meiner letzten Frage, sind mir einige neue Gedanken gekommen, ob und wie man ein Solarkraftwerk über der Wolkendecke installieren kann, um die gesamte Tagesdauer über das Sonnenlicht zur Energieerzeugung zu nutzen.
Laut dieser Information hier, muß man höher als 13 Kilometer bauen um die Wolkendecke zu durchstoßen.
Laut dieser Information hier, kann man eine Pyramide sogar 15 Kilometer hoch bauen oder ein Gebäude in Posaunenform sogar noch höher.
https://www.diepresse.com/422300/wie-hoch-kann-man-bauen
Meine Idee wäre, die Posaunenform in Form eines Stahlgerüstes umzusetzen, wobei die Stahlringe und die bogenförmigen Längsstreben etwa die Dicke eines Sendemastes hätten und ebenfalls in sich eine runde Form hätten. An der Spitze über der Wolkendecke könnte ein Super-Laser installiert werden, mit einem flexiblen Linsensystem, so daß das Sonnenlicht aus jeder Einfallrichtung eingefangen werden kann und der Laserstrahl, umschlossen von einer Röhre, jederzeit immer nur nach unten gelenkt wird. Die thermische Energie des Lasers könnte dann am Boden zur Energiegewinnung genutzt werden.
Mein zweiter aber wesentlich mehr Platz Verbrauchender Vorschlag, wäre eine Pyramide aus Stahlstreben zu bauen und die 4 Stahlstreben durch weitere große, sich überkreuzende Stahlstreben dazwischen zu versteifen. An ihrer Spitze könnte man Etagen einbauen und versetzt Parabolspiegel installieren, die mit der Hitzeleitung in der Mitte. Die Turbinen könnte man in einer Etage unterbringen und die Hochspannungsleitungen entlang der Streben der Pyramide befestigen und nach unten führen. Ich weiß allerdings nicht, ob die Sonnenintensität in Deutschland dafür ausreichend wäre.
Wäre eine dieser beiden Ideen umsetzbar hier in Deutschland?
6 Antworten
Warum so hoch bauen, um die Wolkendecke zu durchstoßen?
Wenn man die Bergspitzen der Alpen und des Himalayagebirges flächendeckend mit Solarzellen bestückt, dann schützt man sogar noch die Gletscher vor direkter Sonneneinstrahlung und dem Abtauen.
Für so etwas gibt es Pumpspeicherwerke. Man muss die elektrische Energie nur irgendwo abrufen und im Wasser zwischenlagern.
Solarzellen verlieren nach einiger Zeit an Leistung. Ein Super-Laser ist platzsparender, weniger wartungsintensiv und leistungsfähiger.
Na, dann bau mal Deine Pyramide. Die höchste Wolkendecke gibt's bei etwa
13 km. Da kannst Du schon mal eine Grundfläche von 17 x 17 km abstecken. Über Material und Masse denke ich da gar nicht erst nach. Und natürlich über die für den Bau verschwendete Energie.
Hast du die Idee mit der Posaunenform etwa überlesen? Warum belehrst du mich über die höchste Wolkendecke, wenn ich die Information über die Maximalhöhe der Wolkendecke bereits in der Fragestellung angegeben habe? Bist du so oberflächlich daß du noch nicht mal richtig liest und einfach drauf los schreibst?
Wäre viel billiger und billiger Effizienter Solarkraftwerke im Orbit zu konstruieren. Keine Luft, kein Energieverlust durch Luft
Will heißen: Kabel zu schwer, Kabel kann umherschlingern und was durchtrennen, freie Energie kann was zerstören auf dem Weg nach unten.
Stimmt nicht. Was braucht man den Kabel. Mit moderner Mikrowellen Wireless Energietransfer kann man Energie herumbeamen wie man will. Wenn die wellenlänge stimmt kann man auch ohne Probleme durchlaufen. Du kannst dich gerne mal umschauen, gibts mehrere Firmen die sowas machen können.
Hochenergetische Mikrowellen auf die Erde strahlen? Nein, danke! Alles andere würde Energieverlust bedeuten.
es kommt auf die Wellenlänge an. 🤦
informier dich erst: https://m.youtube.com/watch?v=VLlW_9M6kMk
Aus dem Wiki:
"Entgegen dem Anschein in der Fiktion schlagen die meisten Designs Strahlenergiedichten vor, die nicht schädlich sind, wenn Menschen unbeabsichtigt exponiert werden, etwa wenn der Strahl eines sendenden Satelliten vom Kurs abweicht. Aber die zwangsläufig enorme Größe der Empfangsantennen würde immer noch große Grundstücke in der Nähe der Endnutzer erfordern. Auch die Lebensdauer weltraumgestützter Kollektoren angesichts der langfristigen Belastung durch die Weltraumumgebung, einschließlich der Beeinträchtigung durch Strahlung und Schäden durch Mikrometeoriten , könnte für SBSP zu einem Problem werden."
"NachteilebearbeitenDas SBSP-Konzept weist auch eine Reihe von Problemen auf:
- Die hohen Kosten für den Start eines Satelliten ins All. Bei 6,5 kg/kW dürfen die Kosten für die Platzierung eines Energiesatelliten in einer geosynchronen Umlaufbahn (GEO) 200 US-Dollar/kg nicht überschreiten, wenn die Energiekosten wettbewerbsfähig sein sollen.
- Die Mikrowellenoptik erfordert einen Gigawatt-Bereich, um die Strahlausbreitung der Airy-Scheibe zu kompensieren . Typischerweise breitet sich eine 1 km lange Sendescheibe bei 2,45 GHz auf 10 km in Erdentfernung aus.
- Unfähigkeit, die Energieübertragung innerhalb kleiner Abstrahlwinkel einzuschränken. Beispielsweise ist ein Strahl von 0,002 Grad (7,2 Bogensekunden) erforderlich, um innerhalb eines Kilometers von einem Kilometer Empfangsantennenziel aus geostationärer Höhe zu bleiben. Die fortschrittlichsten gerichteten drahtlosen Energieübertragungssysteme (Stand 2019) verteilen ihre Strahlbreite mit halber Leistung über mindestens 0,9 Bogengrad. [46] [47] [48] [49]
- Unzugänglichkeit: Die Wartung eines erdbasierten Solarpanels ist relativ einfach, aber der Bau und die Wartung eines Solarpanels im Weltraum würden normalerweise telerobotisch erfolgen. Zusätzlich zu den Kosten sind Astronauten, die in GEO arbeiten, unannehmbar hohen Gefahren und Risiken durch Strahlung ausgesetzt und kosten etwa tausendmal mehr als die gleiche Aufgabe, die telerobotisch erledigt wird.
- Die Weltraumumgebung ist feindselig; PV-Module (falls verwendet) unterliegen einer etwa achtmal höheren Verschlechterung als auf der Erde (außer in Umlaufbahnen, die durch die Magnetosphäre geschützt sind). [50]
- Weltraummüll stellt eine große Gefahr für große Objekte im Weltraum dar, insbesondere für große Strukturen wie SBSP-Systeme, die sich unterhalb von 2000 km durch den Müll bewegen. Das Kollisionsrisiko ist bei GEO deutlich geringer, da sich alle Satelliten in die gleiche Richtung und nahezu mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen. [51]
- Die Sendefrequenz des Mikrowellen-Downlink (falls verwendet) würde eine Isolierung der SBSP-Systeme von anderen Satelliten erfordern. Der GEO-Raum wird bereits gut genutzt und erfordert eine Koordinierung mit der ITU-R . [52]
- Die große Größe und die entsprechenden Kosten der Empfangsstation am Boden. Der SBSP-Forscher Keith Henson hat die Kosten für 5 GW auf eine Milliarde Dollar geschätzt .
- Energieverluste während mehrerer Phasen der Umwandlung von Photonen zu Elektronen und Photonen zurück zu Elektronen. [53] [54]
- Die Entsorgung von Abwärme in Weltraumenergiesystemen ist zunächst schwierig, wird jedoch unlösbar, wenn das gesamte Raumschiff so ausgelegt ist, dass es so viel Sonnenstrahlung wie möglich absorbiert. Herkömmliche thermische Kontrollsysteme von Raumfahrzeugen wie Strahlungsflügel können die Okklusion von Solarpanels oder Leistungssendern beeinträchtigen.
- Stilllegungskosten: Die Kosten für das Verlassen der Umlaufbahn der Satelliten am Ende ihrer Lebensdauer , um zu verhindern, dass sie das Problem des orbitalen Weltraummülls aufgrund von Einschlägen mit Trümmern von Asteroiden, Kometen und Planeten verschärfen [55] , dürften erheblich sein. Während die zukünftigen Kosten für die Übertragung von Delta-V schwer abzuschätzen sind, beträgt die Menge an Delta-V, die für den Transfer eines Satelliten von GEO nach GTO übertragen werden muss, 1472 m/s 2 . Wenn der zerfallende Satellit beim Wiedereintritt gefährliche Chemikalien in die Erdatmosphäre freisetzen würde, müssen die zusätzlichen Kosten für die Demontage des Satelliten und die Entfernung der umweltgefährdenden Komponenten in einem Raumfahrzeug mit Downmass- Fähigkeiten in die Stilllegungskosten einbezogen werden."
Darüber hinaus, fühle ich mich nicht wohl bei dem Gedanken, Mikrowellenstrahlung ausgesetzt zu sein, auch wenn sie nur schwach ist. Wer weiß welche gesundheitlichen Folgen das hat. Ein Teil davon strahlt nämlich immer in die umliegende Umgebung ab bzw. da hin, wo sie eigentlich nicht hin soll.
Es gibt sogar Mikrowellen Hausheitzungen xD. Und zu den Start kosten ist das quatsch. Starship ist wiederverwendbar, und wird große Massen an Material in den Orbit bringen können, für sehr niedrige Kosten. Das mit dem Delta-V ist auch quatsch, da kann man alle 7 Jahre einen kurzen reboost machen um die Bahn zu stabilisieren. Mikrometeoriten sind jetzt nicht so schlimm, da gehen Solarzellen auf der Erde viel einfacher Kaputt. Ammoniak kühlungsleitungen und Radiatoren lösen das Hitze Problem, und zielgenauigkeit wird auch besser
Warum nicht gleich ein Sonnen Segel im All, das die Sonne direkt auffängt? Die Chinesen hatten doch sowas im Sinn.
Zuviele Dinge die dazwischen schief gehen können, auf dem Weg zur Erde beim Transport der Energie.
Mikrowellen auf die Erde abstrahlen? Nicht grundlos haben Mikrowellenherde eine Sicherheitsabschaltung.
Das geht. Hat Tesla schon damals gemacht und das örtliche Kraftwerk zum explodieren gebracht.
Explodierende Kraftwerke? Also, Sicherheit ist mir lieber.
Ich bezweifle ja gar nicht daß das geht. Aber mir ist wichtig daß es auch sicher ist.
Tesla hat bei seinem Experiment dies verursacht. Ließ doch einfach den ellenlangen Artikel.
Jedenfalls will ich keine Mikrowellenstrahlung die auf die Erde geschossen wird.
Darauf läuft es aber hinaus. Siehe Artikel Vor und Nachteile
Ein Super-Laser in einer Gerüstkonstruktion mit Röhre um den Laserstrahl wäre besser zu kontrollieren, besser zu warten, weit weniger gefährlich und wesentlich kosteneffizienter.
Leider nein, das Tragwerk wäre so schwer, dass es unter seinem eigenen Gewicht zusammenbrechen würde, bzw. der Erdboden darunter würde versinken.
Und eine massive Pyramide nicht? Wenn so geplant wird daß ein stabiles Fundament gegossen oder durch Pfähle im Erdboden errichtet wird und Absenken einberechnet wird, was dann?
Ja, verstehe. Also eine massive Pyramide würde nicht in Frage kommen. Aber eine Konstruktion aus Stahlstreben ist doch wesentlich leichter.
Überraschenderweise habe ich das hier gefunden
https://www.diepresse.com/422300/wie-hoch-kann-man-bauen
Allerdings wird das Fundamentproblem ausgeklammert
Überraschenderweise war ich derjenige, der diesen Link in die Fragestellung eingearbeitet hat.
Nun, für eine Stahlstrebenkonstruktion braucht man bei einer Pyramide gerade einmal 4 kleinere Fundamente. Bei einer Posaunenform braucht man auch nur ein ringförmiges Fundament und wenn diese aus einem Stahlgerüst und weiter nichts besteht, außer den technischen Einrichtungen, ist sie ebenfalls relativ leicht.
sorry, war mir nicht aufgefallen. Allerdings werden die Fundamente nicht klein, denn das Tragwerk wird schwer, sehr schwer werden.
Aber leichter als ein Berg oder eine massive Pyramide. Es sollte funktionieren.
Feel free, mach einen Businessplan und frag die Sparkasse ob sie dir Kredit geben.
Ich empfehle aber vorher, ein Maschinenbaustudium.
Ich hoffe darauf daß jemand mit Maschinenbaustudium es liest. Vielleicht kann die Idee ja umgesetzt werden.
Sinnvoll ist es auch, Baustatik studiert zu haben, für ein solches Vorhaben.
Wahrscheinlich ist es billiger Farmen mit Solarmodulen in den Wüsten dieser Erde aufzustellen, den Strom mit Hochspannungsleitungen zum Meer zu bringen und dort aus dem Meerwasser und Luft-CO2 Synthesekraftstoffe zu produzieren (Fischer-Tropsch-Verfahren) und mit Tankern zu den Energieverbrauchern zu transportieren.
Der Gesamtwirkungsgrad Strom zu Strom wird zwar wahrscheinlich bei 30% oder weniger liegen, aber es dürfte trotzdem am Ende günstiger sein als die Turmlösung.
Man kann auch, um von Barmbek nach Wandsbek Markt zu kommen, mit der S1 nach Ohlsdorf fahren, dort in die U1 steigen und bis Norderstedt Mitte fahren, dort umsteigen in die A2 und bis Ulzburg Süd fahren, um dort in die A1 zu steigen und bis Eidelstedt zu fahren, dort die S5 bis Sternschanze zu nehmen um dort mit der U3 bis Hauptbahnhof Süd zu fahren, Hauptbahnhof Süd dann in die U1 zu steigen und mit dieser bis Wandsbek Markt zu fahren.
Ein Kernkraftwerk zu errichten, liegt in etwa bei Kosten im Bereich zwischen einer Milliarde und 40 Milliarden Euro. 50 Meter Sendemast kosten in etwa 500.000 Euro. Umgerechnet auf 13 Kilometer sind das 130 Millionen. Natürlich muß mehr investiert werden, da die Konstruktion unten ja breiter sein muß und insgesamt auch einen größeren Durchmesser haben muß als ein Sendemast. Den Bauaufwand darf man auch nicht vergessen. Gehen wir ruhig von einer Milliarde aus. Der Bau und das Material zur Errichtung des Lasers und seines Steuersystems, die Turbinenanlage etc. ist so teuer nicht. Es dürfte alles insgesamt etwas weniger kosten als der Bau eines Kernkraftwerkes oder ist maximal genauso teuer.
Und: Deutschland wäre unabhängig von anderen Staaten.
Das Solarkraftwerk "Crescent Dunes" in Amerika, hat auch 737 Millionen Dollar gekostet.
Gut. Hauptsache die Römer kommen nicht wieder hierher.
Es gibt schon Probleme einen Wolkenkratzer zu bauen. Bei dir wären die Kosten höher als der Ertrag.
Nein, eben nicht. Beim Kernkraftwerk ist der Ertrag auch höher als die Baukosten. Und meine Konstruktion kostet weniger oder genauso viel.
billiger wäre es, das Sonnenlicht mit Spiegeln umzuleiten
dort wo die Sonne scheint, und keine Wolken sind, das Licht einfangen und mit Spiegeln, oder Lichtwellenleitern dorthin bringen, wo die Solarzellen sind
Wir haben in Deutschland auch Tage und Wochen, in denen es flächendeckend oder prozentual hochanteilig im Himmel bewölkt ist. Das wäre schon wieder so eine unzuverlässige Flatterstromgeschichte.
Kennst Du jemanden, der Photovoltaik auf dem Dach hat? Falls ja, frag den mal, wie viele KWh der im Dezember gemacht hat.
Und es ist weiterhin ein Irrglaube, dass es über längere Zeit nicht weht. Achte mal auf die Wolken, die stehen praktisch nie still. Man muss gar nicht mal so hoch, um in diesen Bereich zu kommen. Und auch da gibt es einen einfachen Versuch für Dich, um das am eigenen Körper zu erleben. Stell Dich mal an einem vermeidlich windstillen Tag auf ein Hochhaus.
Zu guter Letzt, Nachts scheint die Sonne immer noch nicht.
Es hat halt doch Gründe, warum intelligentere Menschen als Du, auf Windkraft in Deutschland setzen. Denn der deutsche Strombedarf wird zwar auch zu 12% aus Solar gedeckt, aber 32% aus Wind sind doch halt ein wenig mehr und die Tendenz ist steigend.
Nein, es setzen dümmere Menschen als ich auf Windkraft. Und zu meinem Bedauern, sitzen die auch noch in der Regierung! Danke, lieber Ami! Nein, ich kenne keinen der Photovoltaik auf dem Dach hat. Dafür braucht man die entsprechende Dachfläche, das entsprechende Geld und die entsprechende Kompensationsfähigkeit, wenn die Sonne nicht scheint. Das trifft nicht auf viele zu.
Ein Lüftchen reicht für eine Windkraftanlage nicht aus, es muß schon kräftiger wehen.
32 Prozent aus Wind. Und woher soll der Rest kommen? Was wollen wir denn noch alles mit Windrädern zupflastern? Und dann stellt sich heraus daß die nicht über 60 Prozent hinauskommen. Wie sollen diese kurzlebigen Dinger eigentlich entsorgt werden?
Liest Du das AfD-Journal oder wo kommen diese Unwahrheiten über Windkraft her? Das ist ja schauderhaft, da kommen ja keine Argumente, sondern nur abgedroschene Phrasen.
Nach den aktuellen Planungen kann Deutschland 2045 praktisch seinen gesamten Strombedarf aus seinen Offshore-Windkraft-Anlagen beziehen. Und da Wind jetzt schon der größte Stromlieferant ist, muss man schon sehr geblendet sein, dass nicht zumindest als Brückentechnologie zu sehen bis vielleicht Fusion doch irgendwann kommt.
https://de.statista.com/statistik/daten/studie/1380045/umfrage/deutscher-stromhandel-mit-frankreich/#:~:text=Im Januar 2024 exportierte Deutschland,wichtigste Abnehmerland für deutsche Stromexporte.
https://www.bundesnetzagentur.de/SharedDocs/Pressemitteilungen/DE/2023/20230104_smard.html#:~:text=Der Stromverbrauch (Netzlast*) sank,%3A 42%2C7 Prozent).
Und ja, ich wähle AfD.
Bißchen sehr kompliziert, Licht so großflächig und auf diese Weise, stets überwachend, immerfort umlenken zu müssen und dann noch zu massenweise notwendigen Photovoltaik-Anlagen, deren Leistung nach einiger Zeit abnimmt und die so sehr nicht die Leistung bringen.
Und kann den Strom doch nirgends speichern, denn man braucht ihn meisstens nachts...