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		Fernwärme Netze: Oberflächenwasser Geothermie Seiten Anfang			Strahltriebwerk: Teil1  Teil2  Teil3  Desertec light
		Niedertemperatur Fernwärmenetz mit der Nutzung des Oberflächenwassers Ein wesentlicher Teil der Energiewend ist der Wärmesektor, daher ist es wesentlich genau hier die effektivsten und am besten zu vervielfältigenden Systemstrukturen zu entwickeln. Dazu soll dieses Umbauprojekt einen Betrag leisten. Der in Flüssen und Seen gespeicherten Energie wird derzeitig wenig Aufmerk- samkeit gewittmet, weil man immer ein Hochtemperaturnetz im Blick hat. Das muss aber nicht zwangsläufug so bleiben. Denn bei einer Wasser Wasser Wärme Pumpe wir auch das 9°C warme Grundwssser für die Wärmeerzeugung genutzt. Der Wirkungsgrad einer Luft Wasser Wärme Pumpe wird auf 2°C berechnet. Da das Wasser am Grund von Seen und Flüssen nie unter 4°C sinkt, ist diese Temeratur ein idealer Ausgabgswert für ein solches Netz und die in Ihm integrierten Wärme Pumpen. In dem dargeszellten Beispiel, wird auch die Kühlungsenergie von Rechenzentren Tiefgaragen und Klärwerken (Abwassersystemen) in das System mit Regelung der Vor und Rücklaufs durch diese Temperatureinträge, mit enbezogen. Die Dargestellten Flächen Heizsysteme stellen zum einen die Konvektionsheizungen auf eine Strahlungsheizung um und erhöhen somit die Qualität des Raumklimas und den Gesamtwirkungsgrad. der Anlagen. Darüber hinaus sind diese leicht Umrüstbar. Da die Stadtwerke in der Regel die bis dato verwendeten Kraft Wärme-Kopplungsanlagenbetreiben, bedeutet dies selbstverständlich eine enormeVeränderung auch der Ertragsstruktur. Sowäre esSinnvoll die Stadtwerke Anlage nicht vor der Übergabestation sprich Wärme Pumpe änden zu lassen, sondern diese selbst zu betreiben um Teil der gesamten Wertschöpfungskette zu werden. Ob man dann auch die Anlage nach der Wärme Pumpebetreibt kann auch später entschieden werden. Das jedenfalls wäre ein gut mögliches Beteiligungsfeld der Stadtwerke in Deutschland. Das ist ein Konzept das alle Anforderungen, welche sowohl die Effizienz betreffen, wie auch die an die Versorgungssicherheit, erfüllt. Oben
					Niedertemperatur Fernwärmenetz mit Nutzung der flachen Geothermie Damit auch Städte und Gemeinden sowie deren Stadtwerke die Möglich haben Ihren Bürgern ein Netz anzubieten, dass Ihnen den Weg in eine Welt ohne fossile Energieträger und die dadurch nötige Hochtemperaturen ermöglicht, stellen wir dieses Konzept vor. Dieses bietet zudem die Möglichkeit, dass sowohl die Gemeinde als auch der Hausbesitzer Eigentümer der eigentlichen Heizungsanlage sein kann und lediglich Anteilig an den Netzkosten und der Energiebereitstellung beteiligt wird. Das entspricht in etwa dem Abrechnungsmodus des Gasnetes. Gemeinden die auf der Suche nach einer alternativen Möglichkeit zum Gas Netz oder der Kraft Wärme Kopplung sind, können die hier vorgestellten Alternativen nutzen, auch ohne das gleich alles über Bord geworfen werden muss, sofern das Stadtwerk oder die Gemeinde bereits über ein Fern Wärmenetz verfügt. In Bayern sind Öl Heizungen heute sehr weit verbreitet. Ein Gas Netz gibt es dort auch nicht. Daher ist diese Möglichkeit gerade auch für Bayern eine sehr gute Alternative, die zudem den Isolationsaufwand für das Leitungsnetz verringert, da keine Temperaturen von 100°C-120°C für die Funktion mehr benötigt werden. Ob nun Gasleitungen verlegt werden oder kalte Nahwärme Leitungen ist eher unerheblich, da in beiden Fällen Kunststoff verwendet werden kann. Ganz auf Isolierung würde ich nicht verzichten, da sonst zu Tief verlegt werden müsste. Die Anzahl und Tiefe der Bohrungen hängt vom Energiebedarf der jeweiligen Gemeinde ab. Wobei jeder Zeit eine Erweiterung der Anlage auch an anderen Erschließungsstellen möglich ist. Wir sollten auch nicht vergessen, dass wir so die Wärme aus dem Sommer in den Gebäuden aus der Atmosphäre entfernen  und im Winter wieder nutzen können. Das ist ein Konzept das alle Anforderungen, welche sowohl die Effizienz betreffen, wie auch die an die Versorgungssicherheit, erfüllt. Oben
		Teil 1 Das Elektrische StrahltriebwerIn  für die Mittelstrecke mit einer Flugzeit von 5 Stunden am Beispiel eines A 320 In Anbetracht der intensiver werdenden Energiekrise bezüglich fossiler Brennstoffe möchte ich heute ein Thema ansprechen das viele für unmöglich zu realisieren halten: die Umstellung auf Strom als Energiequelle für das Strahltriebwerk eines heutigen Mittelstrecken Flugzeugs. Zunächst möchte ich das derzeitige Antriebssystem eines Flugzeugs mit Strahltriebwerk analysieren. Wie funktioniert ein solches Triebwerk nun? Zuerst müssen wir verstehen, dass ein solches Triebwerk Luft ansaugt, diese komprimiert und dann wieder ausstößt; diese Verdichtung führt zu einer Beschleunigung der Luft und erzeugt so Schub. Dies ist auch ohne Wärme möglich. Der Grund, warum das bisher nicht elektrisch realisiert wurde, liegt im Speichermedium für elektrische Energie begründet. Dieses konnte bislang nicht in einem angemessenen Verhältnis von Gewicht und Energiedichte gespeichert werden. Das ändert sich jedoch gerade enorm, und die Technologie wird zudem günstiger. Jetzt zum gegenwärtigen Stand der Technik. In der Abbildung rechts sehen wir, dass die Ansaugung durch den Fan als Niederdruckverdichter erfolgt, danach wird die Luft in einem weiteren Verdichterschritt komprimiert, bevor sie in den Hochdruckverdichter übergeht. Der Antrieb erfolgt über zwei Brennkammern, in denen Kerosin verbrannt wird, und die dabei entstehende Wärme wird in eine Drehbewegung umgewandelt. Dieser Umwandlungsprozess kostet eine erhebliche Menge an Energie aus dem Kerosin. Die Abgase und die Hitze werden dann in einem weiteren Verdichter nach außen abgeleitet. Die hohe Temperatur schränkt jedoch eine extreme Verdichtung ein, da hier Materialgrenzen zu beachten sind. In diesem Triebwerk stammen etwa 80% des Schubs aus dem Fan und den nachfolgenden Verdichtern, während nur etwa 20% aus der Abgasverwertung kommen.  Technisch wäre es durchaus machbar, den Schub des Fans weiter zu steigern. Nun kommen wir zu meinem Konzept. Dabei ersetzen wir die Brennkammern durch einen Elektromotor, der über einen Frequenzumformer zur Geschwindigkeitsregulierung angesteuert wird. Diesen Elektromotor koppeln wir an ein Getriebe zur Reduzierung der Last, was im Automobilbau bei Verbrennungsmotoren schon lange praktiziert wird. Dadurch verringert sich der nötig Kraft Aufwand für die Verdichtung um etwa 40%. Dabei ist die Steigerung der kalten Verdichtung von 20 % bereits berücksichtigt  Jetzt kommt gleich das Gegenargument: Wo soll der Strom dafür herkommen? Wie weit können wir mit dieser Technologie fliegen? Dazu folgt meine Berechnung: Laut BZAL hat Kerosin einen Energiegehalt von 12 kWh pro kg. Heutige kommerziell verfügbare Batterien können 0,7 kWh pro kg speichern. Das sind die Grundlagen. Derzeit werden 30% des Energiegehalts von Kerosin in Schub umgesetzt, der Rest geht in Wärme und die erwähnten Umwandlungsprozesse. Das ergibt effektiv 3,6 kWh pro kg.   Bei einem Elektromotor werden 94% der Energie in Kraft umgesetzt, was also 0,66 kWh von 0,7 kWh entspricht. Wenn wir nun die 40% Zugewinn durch das Getriebe und den dadurch kleineren Motor  hinzuzufügen, kommen wir auf 1,10 kWh Nutzleistung pro kWh eingesetzter Batteriekapazität. Ein A320 benötigt auf einem Mittelstreckenflugvon 5 Stunden inklusive Reserve ca. 12.960 kg Kerosin. Davon werden jedoch für den tatsächlichen Flug nur 3.88 Nutzenergie je kg tatsächlich benutztt; der Rest geht verloren. Daraus ergibt sich eine benötigte Energiemenge von 13996,80 kWh. Um die gleiche Flugleistung zu erzielen, müssten wir 13996,80 kWH / 1,10 kwh = 12724,36 kg Batterien mitführen, wenn wir von 1,10 kW nutzbarem Strom als Äquivalent ausgehen. Das sind 235,64kg kg weniger Startgewicht als derzeitig. Ja OK das Landegewicht ist höher als bei einem mit Kerosin betriebenen Flugzeug, da das Kerosin auf dem Flug ja verbrannt wird. Das Problem lässt sich aber durch eine höhere Landegeschwindigkeit und ein besseres Fahrwerk durchaus ausgleichen. Auch das Temperatur Problem in 10.000 Metern höhe  beim Flug ist eigentlich keines, da moderne Zellen auch mit niedigen Temperatur durch aus gut klar kommen, zudem erwärmen sich die Zellen bei der Entnahme von Energie selbst.  Einen wirklichen Grund welcher dagegen spricht, kann ich nicht erkennen. Sicher sind noch nicht alle Probleme gelöst, dass sollte uns jedoch nicht daran hindern damit zu beginnen und wenigstens in diesem Bereich die Pole Position zu erlangen. Oben
		Teil 2 Die Getriebe und Ihr Einsatz Ich habe mich für ein Planetengetriebe entschieden, da dieses recht einfach zu bauen und eine sehr großes Drehmoment Specktrum ermöglicht und eine hohe Robustheit mit eine geringe Temperaturentwickung aufweisst. Eine weiter Beonderheit ist, das jede Verdichterstufe ein eigenes Planetengetribe hat, welche  getrennt auf einer Welle zum Einsatz kommen die durch den  Elektro Motor verbunden sind. Das äußere Holrad treibt dabei die Verdichterscheiben an. Der Motor das Sonnenrad der Steg ist fest. Die Verdichtung erfolgt wie im mit Kerosin betriebenen Strahltriebwerk, nur halt ohne Hitze und Verbrennung sowie Abgasen. Die Besonderheit ist, wie bereits beschrieben, dass jede Verdichter Stufe ein eigenes Planetengetriebe hat, und wir so den Druck erhöhen können, ohne die Motorleistung erhöhen zu müssen. Die transportierte Luftmenge, wird durch die Drehzahl über den Frequenzumformer gesteuert. Als Motortyp kann sowohl ein Drehstrom Asynchron Motor wie auch ein Synchronmotor eingesetzt werden. Hier wird also das Prinzip eines Fahrrad Narbengetriebes verteilt auf meherer Segmente zusammengefasst in einem Antrien mit mehreren Schaltstufen umgesetzt. Das System funktioniert also wie dieses Fahrrad mit Schaltgetribe bei Bergauffahr nur, halt ohne Schaltung.  Die Schematische Datstellung finden Sie im Teil drei. Dieses System ist somit für unterschiedliche Flugteuge geeignet bis hin zum Kampfjet sowie Raketenantriebe. Eine weitere Zentrale Komponente ist natürlich auch die Batterie was wir in diesem Zusammenhang nicht vergessen dürfen. Als nächster Schritt wäre eine Prototyp herzustellen, wo ich mir Airbus und ZF als wichtige Akteure vorstellen kann. Die DLR sollte sich hier für die Umsetzung eines Forschungsprojektes stark machen. Zusammen mit dem Ideengeber (Urheber) könnte ein neues technologische Kapitel in der europäischen Industriegeschichte aufgeschlagen werden. Als weiter Future möchte ich als Einsatzmöglichkeitauf die Binnen und Hochseeschifffahrt hinweisen, weil wir so auch dort durch die Lastverringerung die nötige Motorleistung signifikant senken können. Ich weiß, dass es in der Luftfahrtindustrie starke Widerstände gegen eine Elektrofizierung gibt Wir sollten aber nicht den gleichen Fehler wie bei der Autoindustrie machen. Oben
		Teil 3 Konstruktion und Schematische Darstellung des Antriebs  Wie bereits in den beiden vorangegangenen Teilen beschrieben, sehen Sie nun rechts, das Triebwerk in einer schematischen Zusammenfassung. Ich weiß schon, dass jetzt diese Idee durch Spezialisten in den jeweiligen Fachgebiten mit Leben erfüllt werden muss, und dazu zahlreiche Detailzeichnungen und Berechnungen nötig sein werden. Aber der erste Schritt wurde nun gemacht.  Ja auch die Darstellung, welche ich in EXEL erstellt habe, ist nicht das non plus Ultra aber darum kann es auch nicht gehen, Mit einem Randering Programm oder KI lässt sich da bestimmt leicht etwas schickeres darstellen. Ich bin aber nun mal Elekto Techniker und kein Konstrukteur im Maschinenbau. Daher möge man mir diese Unzulänglichkeit nachsehen. Oben
		Dessertec Light  Was ist Desertec Light? Mit Desertecr wollte man Strom in Nordafrika mit Solarthermie Kraftwerken produzieren und mit HGÜ Leitungen nach Europa transportieren. Da sich jedoch die politischen Verhältnisse geändert haben, und es auch noch andere Widerstände gegen das Projekt gegeben hat wurde der Plan aufgegeben. Das System unterstellte, dass es keine Möglichkeit der Speicherung von Strom geben wird und die alleinige Versorgung eines Industriestaates mit Strom aus Sonne und Wind insbesondere im Winter nicht möglich ist. Es haben sich in der Zwischenzeit aber Veränderungen ergeben, die eine andere Möglichkeit für Denkbar erscheinen lassen. Da wäre zum einen die deutliche Erhöhung der Speicherkapazität  je kg von Batterien zu zu nennen ebenso wie das sinken der Kosten pro kWh durch die Skalierung aus dem Automobilbereich wie auch bei den Großspeichern. Heute wird der Transport von Energie such LNG als die Lösung für etwaige Versorgungslücken angesehen. Dabei ist völlig klar, dass sowohl die Erzeugung der Transport über die Umwandlungsprozesse bis zur Nutzung sehr teuer ist. Das dem so ist, können wir an der Strombörse und die aus dem Merit Order System sehr hohen Stromkosten sehr deutlich ablesen. Das hat mich zu einer Überlegung veranlasst mal zu rechnen, was den Stromimport per Speicher Container kosten würde. Ein Standard Batteriecontainer hat ca. 6 MWh Kapazität. Bei einem Containerschiff von 2000 Containern wären das 12.000 MWh also 12 GWh. elektrische Energie. Nun kommt gleich das Argument bei Gas ist das ja viel mehr. Die tatsächliche nutzbare Energie ist jedoch wesentlich geringer. Bei der Verstromung liegt der Anteil welcher genutzt wird etwa bei 30% Wie sehen nun die Gesamtkosten inklusive Investition in die Container aus fangen wir mit den Investitionskosten und einer AFA Abschreibung über 10 Jahre an. Ein Speichercontainer kostet ca.  216.000 € bei 2000 Containern sind das 432 Mio. Euro plus 4% Zinskensten =17,28 Mio. Euro bei 30 Zyklen im Jahrein das in zehn Jahren 3.600.000.000 kWh sind 0,02 € je kW. Nach den 10 Jahren, sind diese zusätzlicher Gewinn Das nächste sind die Fracht und Transsportkosten Die Transportkosten pro Container betragen 200,00 € also 400,00 € für hin und zurück bei 60 Fahrten sind das 48 Mio. €  das sind 0,013 € pro kWh. Die gleichen Kosten kann man noch einmal für den Landverkehr zum Nutzungsort rechnen, Als nächstes kommen die Energiekosten und der Gewinn Die Energiekosten nehme ich mit 0,08 € je kWh an als Gewinn plane ich 0,03 € je kWh  Nutzungskosten Konzept 0,001 € je kWh Kostenzusammenstellung Kosten pro Jahr: Investition / 10 Jahre bei 30 Zyklen pro Jahr = 72.000.000 € Transportkosten Schiff und Land: 93.000.000 € Konzept Nutzungskosten pro Jahr:  3.600.000,00 € Energiekosten:  288.000.000,00 € Risiko/Gewinn: 108.000.000,00 € Kosten pro kWh 0,02 € Investition 224.600 je Container inklusive Kapitalkosten 0,026 € Transportkosten 400,00 € je Container 0,08 € Energiegestehungskosten Nordafrika 0,003 € Wagnis/Gewinn 0,001 € Konzeptnutzungsgebühr Kosten Gesamt je kWh : 0,157 € je kWh zuzüglich gesetzliche Steuern und Abgaben Koppelpunkte für die Container sind vom Nutzer des Systems bereit zu stellen Ich denke, dass dies ein wesentlich günstigerer Energiepreis ist, als man Ihn mit LNG Gas darstellen könnte. Oben