Leistungsdichte

fundamentale physikalische Größe
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Leistungsdichte

Beitrag von admin » 13.07.2019, 13:02

Kein Wunder, wenn "man" (Homo sapiens) bei diesen Leistungsdichten (in kW pro m2) nach der Wasserkraft zunächst den fossilen "Energiträgern" zuwendet hat :
  • Energiequellen im Vergleich (kW/m2)
  • Erdwärme 0,00006 kW/m2
  • Gezeitenströmung (Mittel) 0,002 kW/m2[/sup]
  • Windströmung (Windgeschwindigkeit 6 m/s, Luftdruck 1000 hPa, Temperatur 20 °C) 0,128 kW/m2
  • Sonnenstrahlung (Solarkonstante) 1,367 kW/m2
  • Öl (Heizkessel) 20 ... 30 kW/m2
  • Wasserströmung (6 m/s, Dichte 1.000 kg/m³) 108 kW/m2
  • Kohle (im Dampferzeuger-Brennraum eines Kraftwerkes) 500 kW/m2
  • Uran (am Brennelement-Hüllrohr) 650 kW/m2

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Bequeme Leistungsdichte

Beitrag von admin » 13.07.2019, 16:18

Kein Wunder also, wenn sich Mensch fossilen Energiequellen "zuwendet". Aber alles hat nun leider mal ein Ende oder ist schlicht zu gefährlich in der Anwendung. Keine Aktion ohne Reaktion. Das Verbrennen großer Mengen fossiler Stoffe hat gleich eine ganze Reihe "unangenehme Nebenwirkungen" die - hier sind sie höchst konsequent - von den Gegnern EE geleugnet werden.

Doch wahre Genialität liegt darin aus einer im Verhältnis "unscheinbaren" Ressource das benötigte "herauszuholen":

Dabei entdecken Gegner jeglicher Anwendung EE, in überraschender Weise plötzlich ihre sonst eher nicht vorhandenen Naturverbundenheit, haben einen überraschenden Zugang zu Ästhetik und andere, einem einzigen Zweck dienende Argumente, um praktisch jeden Preis die Anwendung EE zu verhindern. Warum auch immer :roll:

Es sind die selben Naturverächter, die plötzlich Sorgen für die Vogelwelt heucheln, die aber ohne Zögern ihrer Profitgier Quadratkilometer Naturflächen opfern. Die selben "Ästheten" welche ohne das geringste Zögern überall Hochspannungsmasten in die ach so schützenswerte Landschaft "integrieren" oder potthässliche Industriearchitektur für "unverzichtbar" erklären.

Oder wie der beim "Sonnenflüsterer" verlinkte Dr. Ing. D.A. uns glauben machen möchte :
Wir kommen also zu dem überraschenden Schluss, dass wir die gesamte Fläche Deutschlands von Flensburg bis nach Berchtesgaden, von Aachen bis nach Görlitz im Abstand von durchschnittlich 7,3 km mit Windparks zubauen müssen, um ein Viertel der Stromversorgung Deutschlands mit Windkraftanlagen sicherzustellen.
um gleich darauf zu folgendem Schluss zu kommen den er als "Vernunft" ausgibt :
Keiner dieser Abstände ist in Deutschland umsetzbar: Kein vernunftbegabter Bürger würde eine solche flächendeckende Schändung unserer Landschaften dulden. Für unser Land ist das ein ökologisches Horrorszenario. Politiker, die solche Szenarien ernsthaft betrieben, würden sich ohnehin sehr bald dort wiederfinden, wo sie hingehören: Auf den harten Bänken der Opposition.
Hat er recht mit seinen Berechnungen, stimmen sein Annahmen was die "Verfügbarkeit" von Wind angeht ? Was schlägt der Herr Ingenieur dann alternativ vor ? Es würde mich nur wenig wundern, wenn der besorgte Wissenschaftler, den einen "Horror", durch den allseits bekannten Horror atomarer Endlösung verhindern möchte. :roll:

Womöglich wird das sog. "Industriezeitalter", das selbst an der vergleichbar kurzen Menschheitsgeschichte gemessen, allenfalls episodenhaft gewertet werden kann, hier und jetzt in diesem Jahrhundert enden. Es sei denn, "wir" ändern alles "nachhaltig" in Gleichklang mit der Natur. Das "Horrorszenario" von und mit dem zu leben was uns der Planet so bietet, wird so oder so eintreten. Mit der uns nachgesagten Vernunft, sollte es uns möglich sein zu erkennen was haltbar, wirklich - "nachhaltig" - ist.

"Nachhaltiges Wachstum" eines unserer geläufigen Oxymora, diese Begriffe, welche scheinbar eine sinnvolle Einheit darstellen, sind aber zutiefst kontradiktorisch. Wachstum ist (jedenfalls in der Natur) begrenzt, also niemals "dauerhaft", lange Zeit andauernd, gar das "ununterbrochen Fortlaufende".

Es darf vermutet werden, unsere Methode zu "wirtschaften" hat mit Physik leider so gar nichts zu tun. Wie Religion, Geld - selbst die Menschenrechte - findet das alles ausschließlich in unseren Köpfen statt. "Wir" also Homo sapiens haben das erfunden, leider existieren all diese "Kopfgeburten" (Bedeutungen: "etwas bloß Ausgedachtes, das es in der Wirklichkeit nicht gibt") ohne jeden realen Bezug zur physischen Welt :?

Vermutlich würde es helfen einmal diese "Eine kurze Geschichte der Menschheit" von Yuval Noah Harari zu lesen. Ziemlich ernüchternd was der da so über "uns" Homo sapiens herausgefunden hat :
Harari hat geschrieben:Doch das wirklich Einmalige an unserer Sprache ist nicht, dass wir damit Informationen über Menschen und Löwen weitergeben können. Das Einmalige ist, dass wir uns über Dinge austauschen können, die es gar nicht gibt. Soweit wir wissen, kann nur der Sapiens über Möglichkeiten spekulieren und Geschichten erfinden.
Harari hat geschrieben:Götter, Nationen, Geld, Menschenrechte und Gesetze gibt es gar nicht – sie existieren nur in unserer kollektiven Vorstellungswelt.
Bekannte Ideologien haben diese "Herangehensweise" von Religionen übernommen. Zwar wird dort scheinbar auf ein oder mehrere "höhere Wesen" verzichtet, aber was ist die Behauptung "der freie Markt regelt alles" gern auch mal "die unsichtbare Hand des Marktes" nicht auch nur ein versteckter "Gott", der quasi wie ein "Naturgesetz" alles lenkt ? Hier versuchen Menschen, sich selbst regulierende Zusammenhänge herzustellen, die es nun mal leider nicht gibt. Da "fällt" der Apfel auch mal gerne nach oben. Damit das keinem gleich auffällt, wurde kurzerhand eine "Wirtschaftswissenschaft" daraus, die mit sehr viel angewandter Mathematik den Anschein erweckt, es handle sich um quasi physikalische Vorgänge, die sich problemlos an Hand von selbst erfundenen "Naturgesetzen" erklären lassen.

Eine nicht eben kleine aber feine "Elite" hat sich so gebildet. Hat in weiten Teilen die "Aufgaben einer Religion" übernommen. Leider "existieren" all diese Mythen nur in einer intersubjektiven Wirklichkeit.

"Wir" sind alle brave Konsumenten. Gern kaufen wir (entlang unseres Vermögens) zahllose Produkte, die wir ("eigentlich") nicht wirklich brauchen und von denen wir nur dank ausgefeilter "Pseudoinformation" (aka verkaufsfördernder Werbung) bis vor kurzem garnicht wussten, dass es das Zeug überhaupt gibt.

Ehrlich und sinnvoll wäre "Begrenztes Wachstum", wobei es bemerkenswert ist, dies muss erklärt werden, ist heute keineswegs mehr selbstverständlich, Wachstum ist immer begrenzt. Das Wachstum von "Energiebedarf" hat längst jedes vernünftige Maß überschritten. Energie "wächst" nicht, sie muss mühsam mit den zur Verfügung stehenden Mitteln geformt werden.

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Re: Leistungsdichte

Beitrag von admin » 13.07.2019, 16:21

Die einzige, nach menschlichem Ermessen nahezu unendlich vorhandene Energie kommt Jahr für Jahr als "Sonnenenergie" auf der Erde an. 3.766.800 Exajoule [EJ] - das lässt sich dank vorzüglicher "Einheiten-Umrechner" auch in kWh umrechnen - ähm besser gleich in TWh - ergibt 1.046.333.000 TWh/a oder 2.866.665,753 TWh/d oder 119.444,406 TWh/h
WIKI Solarkonstante hat geschrieben:Der Mittelwert für die Solarkonstante wurde 1982 von der Weltorganisation für Meteorologie in Genf festgelegt auf:

E0 = 1367 W/m2 = 1367 J/m2 s = 1367 kg/s3

Infolge der Bahnexzentrizität schwankt der Abstand der Erde zur Sonne jahresperiodisch zwischen 147,1 und 152,1 Millionen Kilometern. Mit ihm schwankt die Bestrahlungsstärke außerhalb der Atmosphäre zwischen 1325 und 1420 W/m². Im Perihel liegt der Wert somit zirka 3,4 Prozent oberhalb und im Aphel zirka 3,3 Prozent unterhalb des Jahresmittels.

Am Boden kommen bei klarem Wetter rund 75 Prozent der eingestrahlten Sonnenenergie an,[2] da ein Teil von der Atmosphäre reflektiert und absorbiert wird. Demzufolge beträgt die am Boden ankommende Sonnenenergie bei klarem Wetter zirka 1025 W/m². Schon bei leichten Cirruswolken sinkt der Wert unter 50 Prozent und beträgt somit rund 500 W/m².

Weitere Fakten
Die ständig auf die Erde einstrahlende Strahlungsleistung der Sonne lässt sich als Produkt der Solarkonstante mit der Fläche der Erdkontur berechnen. Die Erdkontur ist näherungsweise ein Kreis mit (mittlerem) Erdradius R0 = 6.371 km. Die gesamte der Erde zugeführte Strahlungsleistung der Sonne beträgt demnach ca. 174 Petawatt (PW):

E 0 * ϖR20 = 174,3 * 1015

Zum Vergleich betrug der Weltenergiebedarf der Menschheit im Jahr 2010 140 PWh. Die Sonne strahlt also in einer Stunde knapp mehr Energie auf die Erde als der derzeitige jährliche Weltenergiebedarf der Menschheit beträgt.
Das "Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (2019)" beziffert für 2016 den "Primärenergieverbrauch" der Welt mit 576,2 Exajoule [EJ] - ergibt 160.055,6 TWh/a oder 438,508 TWh/d oder 18,271 TWh/h.

Nun kann man ja mal vergleichen : der sog. "Primärenergieverbrauch" in Deutschland 2018 ( hier als PDF) lag bei 12.900 Petajoule [PJ] oder 3.583,333 TWh/a. - oder 9,817 TWh/d oder 0,409 TWh/h

Eine Begrenzung zwischen dem stündlichen Weltbedarf von 18,271 TWh und der Energie welche die Sonne mit 119.444,406 TWh - immerhin das 6.500fache dessen was man daraus generieren müsste, sollte sich auch dann, wenn die Sonne nicht überall gleichzeitig und gleich intensiv zur Verfügung steht "doch irgendwie machen lassen".

Gleichgültig welche, "Generatoren" können wir nur solange bauen, wie die zur Verfügung stehende Energie reicht, bzw. es uns gelingt die einzig verlässliche Quelle, die solare Energie "nutzbar" zu machen. Ob das die laufende gegenwärtige Partie, Motto "was kostet die Welt" noch sehr lange ermöglicht, bezweifle sicher nicht nur ich.

Bislang haben wir Intelligenzbestien "Homo sapiens" es nur geschafft, in ca. 250 Jahren praktisch den kompletten Vorrat an fossilen Energien schlicht und einfach zu verbrennen. Ein "Schatz" der Dank der Sonne in Millionen von Jahren angehäuft wurde. Wie blöd muss ein Spezies sein, wenn es diesen Irrsinn als völlig normal ansieht ?

Nochmal Harari
Noch erstaunlicher war der Aufstieg der Elektrizität. Vor zwei Jahrhunderten spielte der elektrische Strom in der Wirtschaft keine Rolle und kam bestenfalls in obskuren wissenschaftlichen Experimenten und billigen Taschenspielertricks zum Einsatz. Doch dank einer Reihe von Erfindungen verwandelte er sich in unseren allgegenwärtigen Flaschengeist.
Die Rechnung von den "Energiesklaven" (alle 82 Millionen Menschen in D von 0 ... 99 Jahren) produzieren per Muskelkraft zusammen gerade mal vergleichsweise erbärmliche 6,5 TWh (6.500.000.000 kWh) = 79,268 kWh (durchschnittlich pro Kopf).

Die derzeitige Weltbevölkerung würde per Muskelkraft erstaunliche 6.024.390.243.902,439 kWh oder 6.024,390 TWh/a schaffen. 2016 wurden durch die Menschheit 160.055,6 TWh/a (160.055.600.000.000.000 kWh/a) "verbraten".

160.055.600.000.000.000 / 76.000.000.000 = 21.059.947fache pro Mensch wären also ca. 265.600 weitere "Energiesklaven" notwendig gewesen um das quasi "händisch" zu schaffen..

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