Langsame Bewegungen nutzen

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Moin!
Ich bräuchte mal Ideen. Gegeben sei ein großer Klotz (paar hundert
Kubikmeter oder sowas), der sich aus nicht beeinflußbaren Gründen
langsam tagesperiodisch um ein paar Meter bewegt. Er könnte dabei in
Bewegungsrichtung einige MN Kraft ausüben. Das entspricht einem
Energiepotential von einigen kWh pro Zyklus (die derzeit ungenutzt in
Reibung versanden).
Wie könnte eine Arbeitsmaschine aussehen, die diese mittlere Leistung
von einigen hundert W halbwegs wirtschaftlich nutzt (z. B. in Strom
zur Netzeinspeisung umwamdelt)?
Mal so als Vorschlag: An dem Klotz wird eine Stange befestigt, die
einen Kolben bewegt. Damit wird ein Fluid gepumpt (ggf. auch in einen
Speicher, also einen kleinen Windkessel oder sowas), und dieses Fluid
treibt eine kleine Turbine mit einem Generator an. Darf bei wenigen
tausend kWh jährlicher "Ernte" natürlich quasi "nichts" kosten, sonst
lohnt sich das für die wenigen hundert Euro jährlichen Wert der
Energie nämlich nicht.
Was könnte man nehmen?
Drumherum ist städtisches Umland, so daß man die mechanische Energie
ggf. auch ohne Wandlung in Strom direkt nutzen könnte. Wenn ich z. B.
in der Nähe eine Tankstelle wüßte, dann wäre es denkbar, daß ein
Kompressor betrieben wird, der Reifendruckluft erzeugt und in einem
Kessel auf Vorrat speichert. Eine andere Möglichkeit wäre vielleicht,
die mechanische Energie in das städtische Trinkwassernetz
einzuspeisen: Die Wasserwerke müssen Pumpen betreiben, um das Wasser
mit dem erforderlichen Druck zum Abnehmer zu bringen. Wenn man jetzt
irgendwo zusätzlich pumpt, dann sparen die Pumpen des Wasserwerks
entsprechend Leistung ein. Indirekt wäre das dasselbe, als wenn man
Strom ins Netz einspeist.
Gruß aus Bremen
Ralf
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Ralf . K u s m i e r z
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"Ralf . K u s m i e r z" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@mid.uni-berlin.de...
Hi, klingt wie ein Schiffswrack in einer Schleuse. Ohne weitere Infos ist da wenig zu sagen.
Wohl eher ein "Seilzug", solange man nicht genau sagen kann, was sich wie wohin bewegt. Aber die Reibverluste solch gewaltig untersetzer Getriebe sind erheblich. Rechne mal lieber nicht mit Einnahmen, mehr als eine Studie in Sachen Feuerstein-Steinbruchantriebstechnik wirds nicht werden.
Nee, denn wer würde schon ein transportables Wasserwerk an Deinen Klotz dengeln? Die Wasserwerke "betreiben nicht nur Pumpen", die betreiben auch erheblichen Aufwand mit sauberem Wasser, Hygiene und sparsamer Leitungsverlege. Reine "Wuchtenergie" kommt so selten vor heutzutage, daß dafür extra spezielle Baumaschinen existieren, die man nur noch ganz selten sieht, Planierraupen etwa, oder Bergepanzer. Dennoch, beide sind zur Ortsveränderung gedacht, für ortsfeste "Großknetung" oder so gibts praktisch keine Anwendung. Naja, vielleicht in der Rohstoffaufbereitung, Steinbrecher oder Erzbrecher vielleicht. Oder zur Brikettpressung :-)
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gUnther nanonüm
X-No-Archive: Yes Am 19.05.2011 16:48, schrieb Ralf . K u s m i e r z
Hi,
Eine hydraulische Lösung ist wohl zu bevorzugen, aber "Großer Hydraulikkolben" klingt teuer.
Wie ist die Geometrie? Gibt es einen Spalt? Geht evtl. ein großer wasser/Luft gefüllter Sack?
O.J.
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Ole Jansen
X-No-Archive: Yes
begin quoting, Ole Jansen schrieb:
Wieso "groß"? Man könnte die Bewegung untersetzen (dann wird sie aber _noch_ langsamer): Bei eintsprechend hohem Druck würde der eher klein. (Ob bei lange anstehendem Druck ein hoher gut ist, wage ich aber zu bezweifeln.)
Massig Platz.
An sowas wie einen Faltenbalg hatte ich auch schon gedacht. Im Grunde läuft die Frage auf eine verlustarme Übersetzung heraus: Wie macht man aus der langsamen Bewegung eine schnelle, mit der man konventionelle Maschinen antreiben kann.
Am verlustärmsten sind wahrscheinlich Hebelübersetzungen, aber man braucht dafür zwingend rotierende Bauteile, denn bei dem relativ langen anfäglichen Betätigungsweg kommt man sonst zu utopisch langen Hebellängen. Ich habe halt eingangsseitig Geschwindigkeiten von 0,1 mm/s, und wenn man damit etwas machen will, dann müßte die so um den Faktor 1e4 ins Schnelle übersetzt werden. Eine hydraulische Übersetzung wäre vermutlich ganz gut.
Für einen Arbeitshub hat man aber ein Produkt von ca. 250 m^3*bar zu bewältigen - das gibt entweder zu hohe Drucke oder zu hohe Arbeitsvolumina: Bei 100 bar 2,5 m^3 geht nicht, bei 5 bar 50 m^3 geht auch nicht. (Oder doch mit dem Faltenbalg? 5 m Arbeitshub wären 10 m^2 Zylinderquerschnitt, also Durchmesser 3,6 m - das ist eher ein Langhuber.)
Klassische mechanische Übersetzung (z. B. Zahnstange auf Zahnrad - teuer!): Jede Stufe Faktor 10 dürfte so ca. 5 % Verlust bringen, macht bei 1e6 (dann hätte man "normale" Drehzahlen) also einen Gesamtverlust von 25 % - hm, unschön...)
Wie wäre es in der oder den ersten Stufen mit Seiltrommeln? Primärer Durchmesser 0,5 m macht pro Hub gut 3 Umdrehungen. Die sekundäre Seischeibe könnte den zehnfachen Durchmesser haben, das könnte man dann mit einem Faktor 50 hochübersetzen, dann hat man schon Geschwindigkeiten für vernünftige Getriebegrößen. (Oder ich strebe in zwei Stufen den Faktor 1000 an und zerlege den in seine Wurzel, also sagen wir 35^2 = 1,225, also 2 Stufen Durchmesser 0,25/9 m - man kann die Welle lang genug machen, dann kann man mehrere dünne Stahlseile parallel aufwickeln, dann geht der kleine Scheibendurchmesser. Bei 25 cm Scheibendurchmesser kann der Seildurchmesser 3 mm betragen - ist ja nicht das meiste. Andererseits hätten viele parallele Zugdrähte den Vorteil der Wartungsfreundlichkeit: Man könnte sie ohne Betriebsunterbrechung der Reihe nach austauschen: von einem halben Dutzend oder so einfach eines abnehmen, ein neues auflegen und spannen, und dann das nächste, usw. 3 mm müßten so ca. 1 kN aushalten - ächz, das während tausend parallele Drahtseile. Nö, das geht nicht... Also braucht man in der ersten Stufe einen höheren Seilduchmesser und damit einen höheren Scheibendurchmesser und eine kleiner Übersetzung. Mist...)
Gruß aus Bremen Ralf
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Ralf . K u s m i e r z
Da ich annehme, daß es ohnehin um Tidenhub geht (wobei mir nicht ganz klar ist, wo Du 100te Kubikmeter Klotz konstengünstig herbekommst):
Vielleicht so ein Gezeitending (hoffe es funzt):
An Land ein Becken mit Pegel ein paar cm über dem Niedrigwasser. Bei Ebbe läuft es dann in einen schwimmenden Behälter, so daß dieser immer tiefer absinkt, bis er fast den Grund erreicht hat (oben aber dennoch noch aus dem Wasser ragt, sprich: noch schwimmt).
Dann kommt die Flut, und hebt das ganze Ding einige m an. An der Oberkante wird nun das Wasser entnommen, und bspw. über Wasserräder dem erstgenannten Teich zugeführt. Währenddessen steigt das schwimmende Gefäss, idealerweise genau so, daß der Pegel darin konstant bleibt.
Gruss
Jan Bruns
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Jan Bruns
"Jan Bruns" schrieb im Newsbeitrag news:4dd69f41$0$7618$ snipped-for-privacy@newsspool1.arcor-online.net...
Hi, solche Dinger gibts ja schon. Und Hausboote auch.
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gUnther nanonüm
gUnther nanonüm:
Ok, und was käme dann pro Quadratmeter Salzwasser an Energie raus?
Mal sehen. Käme ja auf den Tidenhub h und die verfügbare Wassertiefe t an.
E = t * 1000 kg * 9.81 m/(s*s) * h
mit bspw. t=5m und h=2m also etwa 100 kJ pro Zyklus, also im Tagesmittel gut 2 Watt, so viel wie 40cmx40cm Solarzelle im Jahresmittel.
Gruss
Jan Bruns
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Jan Bruns
X-No-Archive: Yes
begin quoting, Jan Bruns schrieb:
Ich darf Deine Potentialabschätzung mal korrigieren. Eine Tide dauert im Mittel 12,42 Stunden. Ich nehme folgende Wandleranordnung an:
Eine zylindrische Säule schwimmt an der Wasseroberfläche und hat im Wasser eine Gleichgewichtslage, was bedeutet, daß man Kräfte nach oben oder unten anwenden muß, wenn wenn sie aus dieser Gleichgewichtslage herausbringen will. Diese Kraft ist gleich
F = -g * rho * A * h ,
mit A: horizontale Querschnittsfläche der Tonne und h: Auslenkung aus der Gleichgewichtslage.
Die Tonne hängt oben an einem Seil und hat auch unten ein Unterseil.
Gehen wir von dem Zeitpunkt aus, daß die Tide bei Hochwasser kentert, also der höchste Wasserstand erreicht ist. Die Tonne schwimme dann in ihrer Gleichgewichtslage. Nun wird das Oberseil blockiert, also die Tonne in dieser oberen Lage festgehalten. Jetzt kommt die Ebbe, und der Wasserspiegel fällt um die Tidenhöhe H auf den Niedrigwasserstand. Nun belastet die Tonne das Seil mit der o. a. Gewichtskraft.
Jetzt wird die Sperre des Oberseils freigegeben, und die Tonne sinkt dann unter Arbeitsleistung an der Seilaufwicklung in die untere Gleichgewichtslage, wobei die Zugkraft mit der zunehmenden Eintauchtiefe natürlich linear abnimmt. Die dabei gewonnene Energie ist
W = g *
rho * A * H^2/2
Dann wird die Tonne in der unteren Lage vom Unterseil festgehalten und der nächste Hochwasserstand abgewartet. Jetzt steigt die Tonne wieder auf in die obere Gleichgewichtslage und leistet dabei die gleiche Arbeit noch einmal, diesmal über die Zugkraft am Unterseil. Die gesamte gewinnbare Energie pro Tidenzyklus ist also
W_Zyklus = g * rho * A * H^2
Der mittlere Tidenhub der Weser am Pegel "Große Weserbrücke" in Bremen beträgt, man glaubt es kaum, H = 3,88 m. Das ergibt ein Potential von
W_Zyklus/A = g * rho * H^2 = 9,81 m/s^2 * 1000 kg/m^3 * 3,88^2 m^2 = 147,7 kJ/m^2
Bezogen auf die mittlere Tidendauer von 12,42 Stunden ist das eine mittlere Leistung von 3,3 W/m^2.
Wenn man als Schwimmkörper mal den Martinianleger hernimmt: Der ist 100 m lang und 10 m breit, hat also eine Fläche von 1000 m^2 und mithin ein theoretisches Potential von 3,3 kW - das sind jährlich knapp 29000 kWh im Wert von ca. 5500 Euro. Das ist zwar nicht das meiste, deckt aber schon den Strombedarf von über 10 Haushalten ab. Da könnte man immerhin schon einmal darüber nachdenken, ein paar zehntausend Euro in die Hand zu nehmen und mit ein paar Seilzügen und ähnlichem Klimbim einen Teil dieses Potentials abzuernten, zumal es dafür wegen der regenerativen Energiequelle auch noch EEG-Subventionen gibt.
Wenn ich der Senator wäre, dann würde ich mir schon überlegen, ob ich mir nicht auf diese Weise an der Schlachte ein Denkmal setzen könnte mit einem Schild: "Hier errichtete die Freie Hansestadt Bremen eine Pionieranlage zur Nutzung der Gezeiten der Weser zur umweltfreundlichen Energieversorgung."
Wobei gerade in "Kleinkram" oft deutlich mehr Potential steckt. Beispiel kleine Weser: Am Werdersee bekommt die einen konstanten Zulauf von 10 m^3/s eingeleitet. Diese Wassermenge überströmt kontinuierlich das Wehr an der Brautbrücke am Teerhof mit einer nutzbaren Fallhöhe von sicherlich mehr als 2 m. Das ist eine Leistung von
P = 1e4 kg/s * 9,81 m/s^2 * 2 m = 196 kW ,
mehr als das Fünfzigfache des hypothetischen "Gezeitenkraftwerks Martinianlager".
Warum müssen jährlich 1,7 Mio. kWh dort nutzlos über das Wehr plätschern? (Oder steckt dort etwa doch schon eine Turbine drin?)
Klar, gegenüber den 10 MW des Wasserkraftwerks im Weserwehr sind das natürlich Peanuts, aber Kleinvieh macht auch Mist.
Und ganz grundsätzlich: Wenn sich ein Uferanlieger an der Unterweser (oder der Unterelbe oder an geeigneten anderen Küstenabschnitten) überlegt, sich Solarpanele aufs Dach zu bauen, warum sollte er sich nicht alternativ überlegen, eine große Tonne in den Strom zu legen und mit ein paar Hebeln oder Seilzügen zu einem kleinen Gezeitenkraftwerk umzufunktionieren? Der Gesetzgeber fördert das sogar.
Wenn man sich alleine mal überlegt, wieviel Schiffsvolumen in den Museumshäfen entlang der Küste zweimal täglich auf und ab schwimmt...
Und ja, komplizierte Mechaniken wären gar nicht notwendig, es würde völlig ausreichen, wenn mit dieser Tidenbewegung Wasser in ein höheres Becken gehoben wird und von dort dann über eine Turbine abläuft.
Gruß aus Bremen Ralf
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Ralf . K u s m i e r z
"Ralf . K u s m i e r z" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@mid.uni-berlin.de...
Hi, hier erkennt man unschwer die Rechenmethode einer Blindschleiche. Denn die so "hängende" Tonne dürfte wohl kaum noch als Anleger taugen. Klar, so gesehen ist etwas gewonnener Strom auch wichtiger als der ganze Rest...warum also nicht die Deiche mit Turbinen durchstechen? Bei jeder Flut die Innenstadt von Bremen als natürliches Flutbecken ausnutzen, Polder waren gestern, heute machen wir Strom.
Aber genau, diese "Energie" verschwindet nicht einfach, sondern reichert Gase, hier vermutlich Sauerstoff im Wasser an. Solche Wehre sind heutzutage wichtig, da es in begradigten Kulturkanälen sonst kaum noch Durchmischungen gibt. Kein Wunder, daß Grachten stinken.
Aber nur theoretisch. Alleine die Haftungsprobleme soeiner "Energiegewinnung" und die Vorleistungen für einen Unfall damit, etwa wenn sich bei Springtide was losreißt oder Kinder darin herumklettern...das zehrt ne Menge Stromgewinn auf.
Und dabei authentisch schaukelt. Klar, kann man auch haben, wenn man mit platten Reifen über Bahnschwellen hoppelt. Aber ob man das noch "Schiffsromantik" nennen kann? Mit der amerikanischen Kotzlampe könnte man sogar ganz ohne Bewegung auskommen, wie praktisch, da hat man dann ja auch gleich Strom für die Lampe.
Genau, und die Grundstückspreise sponsert die Uni Bremen. Mal abgesehen vom Hochwasserschutz, der fällt ja dann weg. Wo Strom erzeugt wird, gelten allerhöchste Ansprüche. Da schwappt nix über, steht ja so im Gesetz...
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gUnther nanonüm
Ralf . K u s m i e r z:
Soweit ok.
Also die Tonne selbst wird so ähnlich wie in der von mir beschriebenen Konstruktion unten leistungslos entladen, und oben leistungslos geflutet? Warum ausgerechnet eine Tonne, die genau so hoch ist, wie der Tidenhub?
Gruss
Jan Bruns
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Jan Bruns
X-No-Archive: Yes
begin quoting, Jan Bruns schrieb:
Wesentlich ist, daß H im Quadrat vorkommt.
Die wird weder be- noch entladen, sondern aufgrund der Tidenbewegung des Wasserspiegels mehr oder weniger oberhalb bzw. unterhalb der Gleichgewichts-Schwimmlage festgehalten, wodurch sie dann eine Gewichts- bzw. Auftriebskraft auf die Aufhängung ausübt.
Die muß nicht "genau so hoch", sondern "mindestens so hoch" wie der Tidenhub sein, weil man nur so das Potential des Tidenhubs maximal nutzen kann. (Es ging darum, wieviel Energie man pro Wasseroberfläche dort rausholen kann, wenn man nur das Heben und Senken des Wasserspiegels ausnutzen will und nicht Strömungsvorgänge, also beispielsweise das Füllen und Entleeren eines beliebig großen Beckens durch die Tiden betrachtet. Dabei gilt aber vermutlich sinngemäß dasselbe bei Betrachtung der Speicherbeckenfläche:
Angenommen, man hat ein Speicherbecken der Oberfläche A mit senkrechten Wänden und genügend großer Tiefe. Das kann bei Niedrigwasser bis auf den Niedrigwasserstand leerlaufen. Dann werden die Siele geschlossen, und man wartet Hochwasser ab. Bei maximaler Fluthöhe läßt man dann das Becken vollaufen - der Wasserstand im Becken steigt dabei um die Tidenhöhe H an. Der Schwerpunkt des zugelaufenen Wasserkörpers hat die Höhe H/2. Folglich ist beim Vollaufenlassen die potentielle Energie
(*) W_pot = g * rho * A * H/2
freigeworden - diese konnte dem zulaufenden Wasser maximal entmommen werden? Nein, denn hier steckt der Fehler:
Angenommen, während des Zulaufs beträgt die Füllhöhe bereits h: Dann kann das nächste zulaufende Wasservolumenelement dV nur noch den Energiebeitrag
dW = g * rho * dV * (H-h)
abgeben. Diese dW sind von 0 bis V zu integrieren, wobei
h/H = V(h)/V => dV = A * dh (wegen V = A * H)
Dabei kommt dann W = g * rho * A * H^2/2 heraus, genau dasselbe wie bei dem Gedankenexperiment mit der Tonne.
Die Effizienz eines Gezeiteenkraftwerks ist also offenbar maximal, wenn man die Leistung nicht kontinuierlich, sondern annähernd "auf einmal" jeweils bei Hoch- oder Niedrigwasser abruft. Für eine Flutwelle, die entlang einer Küste oder einer langgestreckten Flußmündung wie der Unterweser verläuft, müßte das nicht einmal eine qualitative Beeinträchtigung ergeben. Ich weiß jetzt nicht, wie groß der Tidenunterschied zwischen Bremen und Bremerhaven ist, aber man könnte folgendermaßen ein großes, kontinuierlich arbeitendes Gezeitenkraftwerk bauen: In Abständen (z. B. alle hundert Meter) wird entlang des Weserufers unterhalb der Niedrigwassermarke eine Schwimmtonne verankert, die über eine Kolbenstange mit einem doppeltwirkenden Arbeistzylinder verbunden ist. Es wird eine Rohrleitung installiert, an die alle diese Arbeitszylinder angeschlossen sind.
Wie nun die Tidewelle die Unterweser entlangläuft, werden jeweils auf dem Scheitel bzw. der Talsohle die vorher arretierten Tonnen freigegeben und bewegen sich dann schnell entweder aufgrund ihres Übergewichts oder ihres Auftriebs in die entgegengesetzte Endlage - dabei pumpen sie mittels des Zylinders jeweils Wasser unter Druck in die Leitung. Da dies der Reihe nach geschieht, fließt ein stetiger Strom von Wasser unter Druck hindurch - am Auslauf kann das Wasser dann unter Arbeitsleistung kontinuierlich eine Maschine antreiben, und diese müßte dann auch nicht entsprechend überdimensioniert werden.
Nicht, daß das nun eine so wahnsinnig intelligente Konstruktion wäre, aber theoretisch ginge es. Also könnten verteilte Gezeitenkraftwerke zusammen eine gleichmäßige Leistung in Netz einspeisen, obwohl jedes für sich diskontinuierlich betrieben wird. Das ist ähnlich wie bei der Windenergie, wo die pulsierende Leistung der Windböen auch über die Fläche eines WEA-Feldes mit vielen Einzelanlagen ausgemittelt wird und entsprechend die Einspeisung vieler Anlagen zusammen im Land eine kontinuierliche und gut prognostizierbare Versorgung ergibt.
Da an Flüssen natürlich wesentlich mehr Energie im Potential des fließenden Wassers als in dessen Tidenbewegung steckt, frage ich mich gerade, ob man die Höhenunterschiede eigentlich nicht ohne große, d. h. hohe, Staustufen, nutzen kann. Von Porta Westfalica bis Nienburg verliert die Weser ca. 20 m Höhe. Was spricht eigentlich dagegen, über solche Strecken (ca. 50 km) ein großdimensioniertes Druckrohr zu verlegen und dann das Wasser durch eine Turbine zu leiten? Zu hohe Durchströmungsverluste?
Gruß aus Bremen Ralf
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Ralf . K u s m i e r z
Ralf . K u s m i e r z:
Ja, dafür gibt es ja auch eine ganz intuitive Deutung: Hubhöhe und gehobene Masse.
Ok, müsste gehen, stimmt.
Natürlich nicht. Wie kommst Du auch auf den Gedanken? Die Wassermasse im becken ist H*A*rho, dessen Gewichtskraft H*A*rho*g und wenn man das um H/2 hebt, kommt natürlich W = H*H*A*rho*g/2 raus.
Das hast Du doch im letzten Beitrag schon vorgerechnet. Vebrlassen wir Dir nicht ehrfürchtig genug ob der Tatsache, daß Du die Funktion f(x)=x von 0 bis sonstwohin itegrieren kannst, oder wie?
Hm. also Osnabrück ist so 60m. Ein Stichkanal, an dessen Ende hier sogar 2 Flüsse zusammenlaufen ist bereits vorhanden, und in dessen Verlauf sind einige SChleusen vorhanden, an denen man dem Wasser sicherlich seine potentielle Energie in elektrischer Form entnimmt.
Dennoch leitet man den Fluss nicht vollständig in den Kanal. Man möchte den natürlichen Fluss erhalten, weil da natürlich schön Tiere drinne leben können, und so'n natürlicher Fluss irgendwie eine ganz angenehme, erhohlsame Sache ist.
Gruss
Jan Bruns
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Jan Bruns
X-No-Archive: Yes
begin quoting, Jan Bruns schrieb:
Ja, wenn mam die Intuition hat. Bei Dir kam in Nsg.-ID: nämlich die Tidenhöhe noch linear vor.
Was im übrigen richtig ist, wenn man die Eintauchtiefe über den Tidenhub nicht verändert, sondern die Kraft konstant hält, also beispielsweise diesen Anleger nicht mehrere Meter aus dem Wasser herausragen und später wieder entsprechend tiefer eintauchen läßt, sondern ihn einfach nur bei steigendem Wasserstand ein Stück unter der Gleichgewichtslage und bei fallendem drüber hält. Das hätte nämlich den Vorteil, daß er benutzbar bleibt. (Man kann sogar konstante Eintauchtiefe erreichen, wenn man die Schwerpunktverlagerung mit einem zusätzlichen Trimmtank vornimmt, den man in der oberen Lage flutet und dadurch den Schwerpunkt höher legt, und bei Niedrigwasser wieder lenzt.)
S. o.
Nein, das war ein anderes Modell, das Du dann auch prompt nicht verstanden hattest. Sinn der Sache war, das Potential zu bestimmen - mit dem zweiten Modell, das Deiner Anordnung entspricht, kommt natürlich dasselbe wie mit dem Tonnenmodell heraus, aber nicht Dein Ergebnis.
Ich wäre nicht so sicher, daß die "kleinen" Potentiale auch wirklich so vollständig genutzt werden. Erstens bringt das in der Summe nicht viel - das Gesamtpotential ist wohl kleiner als das für PV - und zum zweiten sind Kleinanlagen von den Anschaffungskosten her ziemlich teuer. Und es ist auch nicht damit getan, daß da was rotiert - der Strom möchte auch noch ins Netz, und da muß dann auch noch ein Zähler mit der zugehörigen Bürokratie und Verrechnung dran, und Wartung und Versicherungen usw. hat man auch noch am Bein. Unter 10 kW sind Wasseranlagen vermutlich Unfug, besser wären wohl mehr als 100 kW, aber die haben wir offenbar schon an der Brautbrücke (wobei ich mich die ganze Zeit frage, wo denn der Fehler steckt: Soviel Wasser kann diese Pißrinne doch gar nicht führen...).
Das ist auch nicht verkehrt. Aber es wäre trotzdem interessant, zu überlegen, wieviel theoretisches Potential es denn noch gibt - wenn es viel ist, dann kann man überlegen, davon schon einen erklecklichen Anteil zu nutzen. Da bleibt dann schon noch genug für die Natur übrig (u. a. schon deswegen, weil man technische Anlagen auf gleichmäßige Auslastung auslegen wird und die deswegen Spitzen gar nicht bewältigen können - wie bei PV: Die Wechselrichter sind gar nicht auf die Nennleistung der Module ausgelegt, sondern bleiben deutlich drunter).
Gruß aus Bremen Ralf
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Ralf . K u s m i e r z
Ralf . K u s m i e r z:
Weil ich da nicht den Spezialfall Hubhöhe gleich bewegtes Volumen behandelt habe:
| ... was käme dann pro Quadratmeter Salzwasser an Energie raus? | ... Käme ja auf den Tidenhub h und die verfügbare Wassertiefe t an. | E = t * 1000 kg * 9.81 m/(s*s) * h
Setze t=h, und h steht quadratisch drin.
Naja, das bringt's ja nicht. Wenig Auslenkung = wenig Volumen.
Klingt umständlich.
???
Also wenn Du Dich so pingelig anstellen willst, gerne: Dein Modell hat rein gar nichts mit der von mir vorgeschlagenen Anordnung zu tun. Es wird dabei nämlich erstens kein "Salzwasser" (ist die Weser in Bremen noch salzig?) bewegt (nur verdrängt), und zweitens kann das gesamte bewegte Süsswasser die komplette Tidenhöhe durchlaufen.
Ja, finde ich.
Naja, die Hase (der grössere der beiden erwähnten Flüsse) gibt nicht so wirklich viel Wasser her:
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Gruss
Jan Bruns
Reply to
Jan Bruns
X-No-Archive: Yes
Am 20.05.2011 14:25, schrieb Ralf . K u s m i e r z:
Bei der Größe gibt es sicher irgendwo ein Kostenoptimum. Dieses liegt wahrscheinlich ungefähr dort, wo solche Kolben marktgängig angeboten werden. Der ganz große Zylinder vom Liebherr Autokran lag damals so bei 40k?...
Reaktoreinspritzpumpen oder Pumpen für Hochdruckwasserstrahlschneiden als Plungerpumpen mit WC oder Hartmetallkolben? Mit Drücken bis über 400MPa? Ich glaube daraus wieder was Handhabbares zu machen wird auch schwierig. Bis 250MPa sind die Zylinder und Packungen wenigstens noch einigermaßen standfest. Mehr als ein Meter Hub wird dann aber auch schwierig.
Da bleiben wohl nur große Hydrauliken oder Flaschenzüge.
Wenn Du bei 0.1mm/s 1000W Leistung umsetzen möchtest hast Du halt eine Kraft von 10 MN. Bei Schwimmkränen geht das auch noch als Seilmaschine. Die Reibungsverluste dürften allerdings signifikant sein.
(Oder ich strebe in
So wie Im Schiffshebewerk? Klingt auch teuer...
Viele Grüße,
O.J.
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Ole Jansen
Mir war gerad langweilig, da habe ich folgende 3 Freihandzeichnungen zu den besprochenen Aufbauten gemacht. Da wir ja teils echt derb aneinander vorbeigeredet haben, zeige ich die mal, auch wenn die eigentlich nicht vorführbar sind:
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Gruss
Jan Bruns
Reply to
Jan Bruns
"Jan Bruns" schrieb im Newsbeitrag news:4dda9d8a$0$7612$ snipped-for-privacy@newsspool1.arcor-online.net...
Hi,. bevor das Gezeitenkraftwerk im Inland in die engere Planungsphase übergeht, sollten wir mal über die Nachteile reden. Etwa den verstärkten Wasserschwall bei Ebbe, bzw das Stauwasser, das ins Reservoir einfließt und dabei länger geringere Wasserstände bewirkt, also die Schiffbarkeit des Fließgewässers beeinträchtigt. An der direkten Atlantikküste sind ja solche Gezeitenkraftwerke eh im Bau bzw existieren schon, St.Malo etwa. Soweit ich die Berechnungen von damals recht erinnere, war der Tidenhub dort satte 10m, und lohnte daher dort besonders. Von lohnenden Stellen im Dollart oder Jadebusen war keine Rede. Ist doch alles flacher Teich da, die Holländer hätten das längst verpoldert.
Reply to
gUnther nanonüm
Ralf . K u s m i e r z schrieb:
Hallo,
solche Pionieranlagen gab es in Frankreich schon vor Jahrhunderten, die Gezeitenmühlen und ein Kraftwerk schon vor über 40 Jahren:
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Bye
Reply to
Uwe Hercksen
Ralf . K u s m i e r z schrieb:
Hallo,
lies erstmal hier:
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Bye
Reply to
Uwe Hercksen
X-No-Archive: Yes
begin quoting, Uwe Hercksen schrieb:
Vielen Dank für doe Informationen. Die Existenz von Gezeitenkraftwerken war mir durchaus bekannt.
Die Wasserkraft wird in Bremen schon seit Alters her (und noch vor der Windenergie, die erst in der frühen Neuzeit von den Holländern etabliert wurde, die zur Besiedlung trockenzulegenden Landes nach Bremen eingeladen wurden -> Hollerland) genutzt, es sind an der Weser mittelalterliche Schiffsmühlen (schwimmende Wasserräder) archäologisch nachgewiesen. Nennenswerte Tidenhübe in der Weser sind allerdings ein sehr junges Phänomen - die gibt es erst seit der Weserkorrektur, die den Abfluß der Weser stark beschleunigt hat und damit umgekehrt den Tidenrückstau ermöglicht, der dann auch in Bremen selbst zu bemerkenswerten Tidenhöhen bis ca. 4 m führt.
Früher kam eine intensive energetische Nutzung des Tidenhubs nicht in Frage, weil eine solche tendenziell den Tidenhub reduziert, der aber für den Sielzug (Entwässerung des Hinterlands achter Diek) dringend benötigt wird - weil der natürliche Sielzug wegen der stetigen Landsenkung nicht mehr ausreichte, mußten im 19. Jh. Dampfkraftwerke zum Betrieb von Entwässerungspumpen errichtet werden, um das Blockland und große Teile Bremens vor dem Absaufen zu schützen, und noch immer ist Bremen völlig von den (inzwischen elektrisch betriebenen) Pumpen abhängig.
Und auch ich will sicherlich nicht dazu aufrufen, die Mündungsästuare der deutschen Ströme zu Gezeitenkraftwerken umzubauen und auch nicht die Weser im Bremer Stadtgebiet - das lohnt sich nicht nur ökonomisch nicht, weil das nutzbare Potential viel zu klein ist, es verbietet sich auch aus einer ganzen Reihe von anderen, z. B. entwässerungs- und verkehrstechnischen wie auch Naturschutzgründen.
Von daher ist Deine Sammlung von Ideen zur Nutzung von Gezeitenströmungen und Tidenhöhen recht beeindruckend (obwohl das angegebene nutzbare Gesamtpotential von 30 GW weltweit nun auch nicht gerade so umwerfend ist - ich denke eigentlich, daß diese Zahl gar nicht stimmen kann), geht aber völlig an der Fragestellung vorbei: Was alle diese Systeme gemeinsam haben, ist die spezielle Bestimmung für die Energieerzeugung. Mir geht es aber um etwas anderes: Die quasi "kostenlose" Kollateralnutzung "ohnehin" vorhandener Systeme, um da auch noch ein bißchen Energie herauszuholen (wobei "ein bißchen" immerhin der Bedarf von mehreren Haushalten sein kann).
(Du kannst es Dir etwa vorstellen wie den Unterschied zwischen einem Staudamm, der zur Regulierung eines Gewässers errichtet wird oder wurde, in den dann noch zusätzlich Generatoren eingebaut werden, und einem, der zum Zweck der Stromerzeugung gebaut wird.)
Hier gibt es jetzt diese Schwimmkörper (Anleger, Wohn- und Restaurant- oder Museumsschiffe), die "einfach da sind" und sich täglich zweimal mit den Gezeiten nutzlos auf- und abbewegen, weil auch die Tiden nunmal "einfach da sind". Und bei denen wäre es naheliegend, an die noch einen Bindfaden dranzumachen und damit dann praktisch "ohne Aufwand" Strom zu erzeugen. Und gerade das (quasi) "ohne Aufwand" ist das Charmante daran: Viel Beton in die Landschaft klotzen kann jeder. In eine große WEA investieren kann auch jeder, das sit dann lediglich ein Anlageobjekt für reiche Lehrer und Zahnärzte, wie eine Eigentumswohnung. Aber eine "Graswurzelidee" wäre es, in den Kronen von Bäumen Seile anzubinden und deren Schwanken im Wind zu nutzen, um die Zugkräfte an den Seilen Arbeit leisten zu lassen (z. B. Wasser zu pumpen). (Diese Idee ist auch nicht von mir.)
Und diese "Bindfäden" an "ohnehin vorhandenen" Schwimmkörpern könnten, gerade weil sie so spottbillig sind, beachtlich rentabel sein, weil sie eben gerade keine großen Betonmengen und schwerindustrielle Produktion benötigen. Sowas kann ggf. der Fischer in Afrika an sein Boot dranmachen, das damit, während es im Hafen liegt, Strom erzeugt. Dann arbeiter das Fischerboot auch noch, während der Fischer schläft. Und es mag weltweit hunderttausende von Anlegern und Fischerbooten geben, die damit in der Summe eine beachtliche Energiemenge produzieren könnten. Damit wäre ein entsprechendes Demonstrationsobjekt an der Bremer Schlachte alles andere als ein nutzloses Spielzeug.
Gruß aus Bremen Ralf
Reply to
Ralf . K u s m i e r z

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