Archiv der Kategorie: Erde, Klima, Umweltschutz

Austausch mit einem Astrologen, der Trotz allem der Vernunft zugängig ist

Erde, Klima, Umweltschutz

Diese persönliche Antwort auf eine Mail eines Astrologen mit Vornamen Gabor möchte ich Ihnen, den Besuchern meiner Homepage, auf Grund seines philosophischen Inhalts und meiner Abgrenzung der von mir so genannten Esoterik, nicht vorenthalten.

Lieber Gabor,
ich weiß nicht, warum ich diese Begegnung vergessen habe. Aber vielleicht liegt das an meinem Vorurteil. Wenn Du Dich als Astrologe vorgestellt hast, habe ich auf Vergessen geschaltet und Dich leider nicht ernst genommen.

Mit anderen Worten: Du bist in ein schwarzes Loch getaucht. Es mag auch sein, dass ich mit Nietzsche-Jüngern nichts anfangen kann. Das ist eine Philosophie, zu der ich absolut keinen Zugang habe und auch nicht möchte. Um hier ebenfalls ein Vorurteil zu nutzen: Ich finde, Nietzsche ist einer der Ideengeber der Nazis. Für mich ist die Aufklärung, die mit Descartes, Kant, Rousseau, Newton und vielen anderen Philosophen, die sich der Rationalität der Naturwissenschaften unterworfen haben, diejenige, die letztlich zu der Formulierung der Menschenrechte geführt hat. Heros in dieser Reihe sind für mich auch Albert Einstein und Linos Pauling, die auf konkrete und fassbare Beweisbarkeit ihrer Thesen gesetzt haben. Dazu gehören natürlich auch viele Nachfolger. Die westliche Kultur, die oft von aktiven Wunschdenkern verunglimpft wird, ist von allen entwickelten Staaten, inkl. China, trotz oder wegen Konfuzius, manchmal übernommen worden.

Die Selbstbestimmung des Individuums fällt und steht mit der Möglichkeit, in diesem Sinne rational zu handeln. Deshalb meine Hauptthese in Anbindung an die der Naturwissenschaft zugängigen Philosophen: Wir müssen der Vernunft eine Chance geben, sonst bricht der wissenschaftliche Turmbau zu Babel in sich zusammen.

Wahrscheinlich bist Du mir als einer dieser Art Spinner vorgekommen, die man schnell vergessen sollte.

Verzeih mir, aber das ist mein Ego, an dem ich in meinem Alter nicht mehr rütteln möchte. Werner Heisenberg mit seiner Unschärfe-Reaktion, insbesondere auch Max Planck, ihre Theorien haben sich letztlich auch in Experimenten belegen lassen. Ja, darauf baut mittlerweile die völlig neue Technologie des Quanten-Computers auf.

Also, sobald der erste Astrologe, der durchaus auch geniale Eigenschaften haben kann, solche Beweisführung nachweisen kann, bin ich sofort bereit, Euch ernst zu nehmen. Mein Geist ist offen, so, wie ich mit Dir auch kommuniziere, obwohl mir viele Gedanken von Dir suspekt sind.

Es lebe die Skepsis

Viele Grüße
Jean Pütz

Anteil der Wärme-Erzeugung in Gebäuden völlig unterschätzt bei CO2-Einsparung für Klimaschutz – Mit einer Einführung von Jean Pütz

Erde, Klima, Umweltschutz, Physik, Chemie, Technik

Im Zusammenhang mit der Verteufelung des Verbrennungsmotors wird der Energieverbrauch von Gebäuden,  der immerhin 50% der CO2-Erzeugung in Deutschland verursacht, vernachlässigt. Wärme wird in der Regel in Gasthermen, Ölheizungen und Fernheizungen direkt in den Gebäuden produziert. Viel intelligenter ist es, wenn in einem Kleinheizkraftwerk zusätzlich auch Elektrizität-Erzeugung erfolgt. Der in der Bevölkerung völlig unbekannte 2. Hauptsatz der Thermodynamik belegt, dass bei der Erzeugung von elektrischem Strom, wenn er nicht durch Fotovoltaik oder Windenergie gespeist wird, unweigerlich Wärmeverluste anfallen. Im Gegensatz zur direkten Verbrennung kann dabei diese Abwärme zu Heizzwecken verwendet werden, so dass eine enorme CO2-Einsparung erfolgt. Dafür benötigt man aber Verbrennungskraft-Maschinen, denn die mögliche Brennstoffzellen-Technik ist im Moment noch völlig unausgereift.

Offenbar ist diese Energie-Einsparung bei der Neufassung der Klimaschutzgesetze weitgehend vernachlässigt worden.

Nur ein persönliches Beispiel: In meinem kleinen Mietshaus arbeitet ein Kleinheizkraftwerk, welches bei Wärmebedarf gleichzeitig 5,5 Kilowatt Strom erzeugt, der seit fast 30 Jahren im Haus verwendet oder ins Netz eingespeist wird. Dadurch habe ich eine enorme Einsparung erreicht. Dazu muss ich sagen, dass das zu Anfang mit relativ geringen Subventionen gefördert wurde. Das soll jetzt gesetzmäßig wegfallen und dagegen, nur weil die Politiker dieses vergessen haben oder die physikalischen Hintergründe nicht verstehen bzw. aus ideologischen Gründen bewusst unterdrücken.

Lesen Sie dazu den Verbändeapell des Bundesverband Kraft-Wärme-Kupplung e. V., den ich 100 % unterstütze.

Jean Pütz

KWK-Anlagenbetreiber und die Wohnungs- und Immobilienwirtschaft eint das Interesse am Erhalt und der künftigen Einsetzbarkeit einer für die Wärmewende und damit den Klimaschutz relevanten Technologie. Diese ist durch die bestehenden Regelungen des BEHG infrage gestellt.

KWK-Anlagenbetreiber können ohne ein wirtschaftliches und konkurrenzfähiges “Produkt” am Wärmemarkt nicht bestehen. Für die Wohnungs- und Immobilienwirtschaft bzw. Mieter ist es inakzeptabel, für Wärme aus KWK-Anlagen eine höhere BEHG-Belastung zahlen zu müssen als im Vergleich zu einer ungekoppelten Erzeugung der Wärme.

In dem Appell wird eine schlanke Lösung vorgeschlagen, die zusammen mit einer noch in Beratung befindlichen Umsetzungsverordnung zum BEHG noch dieses Jahr umgesetzt werden kann, bevor die Heizkostenabrechnungen beginnen.

Der B.KWK hat den Verbändeapell mit der Bitte um Unterstützung des Vorschlags zusätzlich an die Mitglieder im Ausschuss Wirtschaft und Energie des Bundestags gerichtet.

Hier geht’s zum Bericht:     CO2-Bepreisung

CO2: Wertstoff im Kreislauf – Aus CO2 wird Methan

Allgemein, Erde, Klima, Umweltschutz, Physik, Chemie, Technik

(pte) – Forscher der King Abdullah University of Science and Technoloy (KAUST)  können (CO2) in Methan, also synthetisches Erdgas, umwandeln. Dazu setzen sie wie üblich Wasserstoff ein, den ein mit Solarstrom versorgter Elektrolyseur produziert. Clou des Verfahrens ist ein Katalysator, dessen Wirkung durch das Licht der Sonne verstärkt wird. Er besteht aus nanometerfeinen Partikeln aus Nickel, die sich auf einer Unterlage aus Bariumtitanat befinden.

Hoher Wirkungsgrad
Das neue Verfahren absorbiert die Energie von Licht. Elektronen werden dadurch in einen hochenergetischen Zustand versetzt. Diese auch als „heiße Elektronen“ bekannten Teilchen regen die Verschmelzung von Wasserstoff und CO2 an. Es entsteht Methan, das bei der Verbrennung nur so viel Klimagas freisetzt, wie bei seiner Herstellung der Umgebungsluft entnommen wurde.

Die heißen Elektronen werden von allen Wellenlängen erzeugt, nicht nur von ultraviolettem Licht, wie es bei bisherigen Katalysatoren üblich ist. Das ist ein großer Vorteil, denn die Sonnenstrahlen bestehen lediglich zu vier bis fünf Prozent aus ultraviolettem Licht. Anders ausgedrückt, ist der Wirkungsgrad erheblich höher als bei bisher genutzten Reaktionen. Wie hoch er genau ist, verraten die Forscher nicht.

Umweltverträglicher Weg
„Wir sind der festen Überzeugung, dass unsere Strategie in Kombination ein nachhaltiger Weg sein könnte, um dieses schädliche Treibhausgas in wertvollen Kraftstoff umzuwandeln“, sagt Postdoc Diego Mateo. Außer als Treibstoff für Erdgasfahrzeuge ließe sich das Methan in Erdgasnetze einspeisen, was so zum Puffer für Solarenergie wird.

Die Forscher versuchen mit ihrer Technik nun weitere Produkte zu erstellen. „Wir wollen auch andere wertvolle Chemikalien wie Methanol herstellen“, sagt KAUST-Forschungsleiter Jorge Gascon. Methanol kann in speziellen Automotoren oder als Benzinzusatz genutzt werden. Um die Gewinnung von CO2 aus der Luft müssen sich die Forscher nicht kümmern. Dafür gibt es bereits etablierte Techniken, die ihren Energiebedarf mit Solarstrom decken. Anlagen des Schweizer Unternehmens Climeworks, das aus der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich hervorgegangen ist, werden bereits serienmäßig hergestellt.

Mit Wärmekraft-Maschinen enorme Energie sparen – Stadt Lemgo und ihr fortschrittliches Konzept

Erde, Klima, Umweltschutz, Physik, Chemie, Technik
(BKWK) – Was ist eigentlich iKWK? Hinter diesen vier Buchstaben verbirgt sich ein innovatives Kraft Wärme Kopplungssystem, in das die Stadtwerke Lemgo in diesem Jahr rund 11 Mio. Euro investieren.
Damit installieren sie eine Kombination von innovativen, klimaschonenden Erzeugungsanlagen, die intelligent aufeinander abgestimmt sind: Am Bruchweg ziehen zwei neue, hocheffiziente Blockheizkraftwerke (BHKW) ein, die vor allem im Winter Strom und Fernwärme erzeugen. Im Sommer übernehmen eine Solarthermieanlage und eine Flusswasserwärmepumpe die Wärmeproduktion aus Erneuerbaren Energien!
Und mit dem weiteren Ausbau des Fernwärmenetzes für über 2 Mio. Euro soll diese klimaschonend erzeugte Wärme möglichst viele Lemgoer Haushalte erreichen.
„Das geförderte iKWK Projekt verlangt, dass ein Drittel der in diesen Anlagen produzierten Energie erneuerbar erzeugt werden muss“, erklärt Stadtwerke Geschäftsführer Arnd Oberscheven. „Diese Aufgabe übernehmen die Solarthermieanlage und die Großwärmepumpe. 6.000 MWh/a erneuerbare Wärme können beide Anlagen jährlich erzeugen, dadurch sparen wir 1.500 t CO2 pro Jahr ein.“ Die Wärmepumpe,
die neben dem Blockheizkraftwerk des EauLe an der Regenstorstraße installiert wird, nutzt in den Monaten März bis November das Wasser der Bega als Wärmequelle für die Fernwärmeproduktion. Die Solarthermieanlage funktioniert mit reiner Sonnenkraft. Und die neuen BHKW werden im Vergleich zur alten Gasturbine, die sie ersetzen die ohnehin schon geringen CO2 Emissionen bei ihrer Strom und Fernwärmeproduktion halbieren. 2022 sollen alle neuen, klimaschonenden Erzeugungsanlagen gemeinsam in Betrieb gehen.
„Rund 54 % unserer Investitionssumme von mehr als 20 Mio. Euro werden also in diese neuen Erzeugungsanlagen fließen und damit in den Klimaschutz“, so Arnd Oberscheven. „Hinzu kommen noch weitere 2 Mio. Euro, die wir in den Ausbau und die Verdichtung unseres Fernwärmenetzes investieren. In diesen Bereich fließt also ebenfalls eine Rekordsumme, damit unsere immer ökologischer produzierte Fernwärme möglichst flächendeckend zur Verfügung steht. Denn nur, wenn viele Haushalte und
Unternehmen unsere Wärme nutzen, kann sie noch wirksamer zur Erreichung der Lemgoer Klimaziele beitragen.“
Darüber hinaus halten die Stadtwerke mit Investitionen von mehr als 5 Mio. Euro in diesem Jahr auch die weiteren Verso rgungsnetze optimal instand ca. 2,3 Mio. Euro davon fließen in das Stromnetz, ca. 1 Mio. Euro ins Gasnetz und ca. 1,8 Mio. Euro ins Wassernetz. So erhöhen die Stadtwerke auch in diesen bedeutenden Sparten die Versorgungssicherheit.
„Einen Gewinn werde n wir durch die hohen Investitionen in das iKWK System und unsere Netze 2021 voraussichtlich nicht erzielen“, so Arnd Oberscheven. „Doch es ist gut und richtig, als starkes, kommunales Unternehmen auch in diesen Zeiten zu investieren, um den Klimaschutz zu forcieren und die Versorgung der Bürger*innen rundum zu sichern. Das alles leisten wir mit einem engagierten Team, das sich über sichere Arbeitsplätze freuen kann und neuen Auszubildenden, denen wir berufliche Perspektiven für die
Zukunft bieten. Auf uns und unsere Klimaschutz Ideen ist in Lemgo und darüber hinaus jederzeit Verlass.
“
Und wie wichtig der Beitrag der heimischen Stadtwerke zum Klimaschutz ist, das bekräftigt auch Bürgermeister Markus Baier: „Die innovativen Projekte, die unsere Stadtwerke immer wieder auflegen, sind vorbildliche Modellprojekte für ganz Deutschland. In Kombination mit unserem jahrzehntelangen Klimaschutz Engagement haben wir hier in Lemgo schon weit mehr für den Klimaschutz erreicht als unsere
Klimaschutzkonzepte vorgeben. So fallen in Lemgo pro Bürger*in nicht fast 10 Tonnen CO2 an wie im Bundesdurchschnitt, sondern nur knapp 7 Tonnen CO2. Diesen Weg gehen wir weiter, damit Lemgo beim Klimaschutz stets an der Spitze steht.“

Perowskit-Solarzellen werden langlebiger

Erde, Klima, Umweltschutz, Physik, Chemie, Technik

(pte) – Forscher am Zentrum für integrierte Nanotechnologien des Los Alamos National Laboratory (LANL) und der National Taiwan University (NTU) entwickeln derzeit ein einstufiges Verfahren, um Solarzellen auf Basis von Kristallen mit Perowskit-Struktur langlebiger zu machen. Die Experten wollen ein Substrat mit einer hauchdünnen Perowskit-Haut beschichten.

Reines Eintauchen genügt
Das Team um Wanyi Nie vom LANL hat das Perowskit-Ausgangsmaterial in einer Chemikalie namens Sulfolan aufgelöst. Dieses Lösungsmittel besteht aus Kohlenstoff-, Wasserstoff-, Sauerstoff- und Schwefelatomen. Darin tauchten sie das Substrat ein. Als sie es wieder herausgezogen und getrocknet hatten, stellten sie fest, dass es mit einer perfekten, dünnen Perowskit-Schicht überzogen war.

Zunächst haben die Wissenschaftler das Verfahren an Proben getestet, die 16 und 37 Quadratzentimeter groß, für den technischen Gebrauch allerdings zu klein waren. Doch Nie ist überzeugt, dass das Verfahren auch für großflächige Solarzellen einsetzbar ist. Die daraus hergestellten Zellen erreichten einen Wirkungsgrad von 17,6 und 16 Prozent. Das sind ordentliche Werte, die noch an Bedeutung gewinnen, wenn die so hergestellten Solarzellen über lange Zeit funktionsfähig bleiben, also nicht degenerieren.

90 Sekunden für Beschichtung
„Unsere Arbeit ebnet den Weg zur kostengünstigen Produktion von Solarzellen im kommerziellen Maßstab“, glaubt Nie. Anhand der relativ kleinen Module aus der Laborfertigung konnte sein Team mithilfe von künstlicher Alterung zeigen, dass die Lebensdauer tatsächlich deutlich größer ist als bei vergleichbaren Zellen. „Das ist ein neuer Syntheseweg, der die große Familie der Perowskite bereichert“, ergänzt NTU-Professor Leeyih Wang, der das taiwanesische Team koordiniert.

Bei gängigen Abscheideverfahren für Perowskit-Kristalle verbleibt den Herstellern nur ein extrem enges Zeitfenster. Innerhalb von Sekunden muss der Film aufgebracht werden, damit er gleichmäßig ist, was die Lebensdauer verlängert. Das geht bisher meist schief, vor allem, wenn es in industriellem Maßstab versucht wird. Die Sulfolan-Methode verlängert das Zeitfenster auf komfortable 90 Sekunden, was auch für die Massenproduktion reicht.

Hilfeschrei eines ehrenwerten Professors der Physik: Mit der Grünen-Ideologie scheitert die Energie-Wende

Erde, Klima, Umweltschutz, Physik, Chemie, Technik

Mit Professor Dr. Sigismund Kobe kommuniziere ich seit einigen Jahren. Er ist ein Gegner der ‚Grünen‘, genauso wie ich, aber er hält die dahinter stehende Ideologie für unsere Zukunft für außerordentlich gefährlich.
Wunschdenken muss endlich realistischen Maßnahmen weichen. Er fordert Technologie-Freiheit, keine grün-ideologischen Verbote und warnt vor den schrecklichen Folgen des derzeitigen Populismus für unsere Wirtschaft.

Lesen Sie dazu seinen persönliche Brief an mich und im Anschluss meine resignierende Entgegnung:

Ihr Jean Pütz

Lieber Jean,
Dein Beitrag hat mich nachdenklich gemacht.

Wenn sich herausstellt, dass die Emission von CO2 und anderen THG durch menschliches Tun eine Gefahr darstellt, müssen wir etwas tun.
Aber keinen Aktionismus, der ja nur vortäuscht, man würde etwas tun.

Das Programm der GRÜNEN scheint mir im Wesentlichen aus Aktionismus zu bestehen. Die Öffentlichkeit wird getäuscht und die Schwarmintelligenz kann nicht zur Wirkung kommen, weil z.B. der zweite Hauptsatz einfach ausgeblendet wird.

Eine Schwarmintelligenz ohne Naturgesetze kann nicht funktionieren.

Also brauchen wir realistischen Klimaschutz.

Wenn die Probleme immer dringlicher werden, müssen alle Tabus fallen und völlige Technologieoffenheit muss zur höchsten Priorität gelangen.

Nun zu den Erneuerbaren als scheinbares Allheilmittel. Es scheint, das Fell des Bären wird schon verteilt, bevor er überhaupt erlegt ist. Alles soll mit Grünem Strom aus Wind und Sonne gehen:

Elektromobilität
Wasserstoff
Wärmepumpen
Stahlindustrie
Fliegen mit grünem Kerosin
….

Dem steht entgegen:

1) Die Energiedichte z.B. von Windenergie ist so gering, dass wir in Deutschland niemals die geforderten Mengen bereitstellen können.

2) Über Importe kann man spekulieren, aber die Erzeugerländer haben das gleiche Problem, das Problem ist also bloß nach außen verschoben

3) Der Anteil von EE am Strommix kann man nicht über 50 Prozent steigern, es sei denn man hat Speicher. Wir sind aber schon nahe bei 50 % (jahreskumuliert). Also ist auch hier „Ende Gelände“. Die Sättigung ist erreicht.

4) Es gibt keine Speicher, auch nicht in überschaubarer Zukunft. Die Kavernen zur Speicherung von H2 sind da, aber es ist nichts drin.

Es gibt m.E. keine wissenschaftlich validierte Studien oder Veröffentlichungen, die eine Vollversorgung mit Grünem Strom nachweisen. Szenarien gibt es genug, diese sind aber nicht relevant und benutzen Voraussetzungen, die nicht realisiert werden können.

Strom aus Wind und Sonne können Beiträge liefern, ich benutze den Begriff „Beiwerk“. Aus physikalischen Gründen können sie aber nie die Vollversorgung von Energie für alle Sektoren Strom, Verkehr und Wärme (mit der höchstem energetischen Anteil) garantieren.
Wenn aber die Erneuerbaren eine Sackgasse sind, bricht das ganze System zusammen, das auf ihnen beruht, von der Elektromobilität bis zum Fliegen mit grünem Kerosin.

Wann bekommt endlich die Vernunft wieder eine Chance.

Herzliche Grüße

Dein   Sigismund

Lieber Sigismund,

Du sprichst mir aus dem Herzen. Seit Jahren predige ich genau das, was Du hier als Wissenschaftler erklärst. Die vielen Subventionen, die in diesen Bereich geflossen sind, haben auch die Wissenschaft und Technik so korrumpiert, dass selbst das Fraunhofer-Institut für Energiesysteme in Kassel letztlich in einem Interview in der Sendung ‚Quarks‘ bescheinigte, dass die regenerative Energie-Versorgung unseres Stromnetzte möglich sei. Auf meinen erbosten Anruf hin erzählte man mir, dass man auf den Hochspannungsverbund in Europa setze. Wenn z. B. in der Nacht in Moldavien die Sonne aufgeht und einen halben Tag später in Portugal untergeht, wäre allein schon deswegen ein Ausgleich möglich. Die glauben das sogar, natürlich hochgesponsert mit Milliarden durch den grünen Mainstream der Machthabenden. Als Elektroingenieur, der schon einmal Netze berechnet hat, kann ich da nur sagen, das sind Zauberer, die das Kaninchen aus dem Hut ziehen und sich für die Nebenwirkungen und Risiken nicht zuständig erklären.

Ich selbst bin dran, mich elektrisch autonom wenigstens für zweistündigen Stromausfall zu wappnen. Jetzt, wenn sämtliche Kernkraftkerne wider jegliche Vernunft stillgelegt sind, steht dieser Gau in den nächsten Jahren bevor. Aber dann sind die Politiker, die das entschieden haben, nicht mehr im Dienst oder finden einen Sündenbock mit Namen Corona.

Ich bin entmutigt, grüner Populismus beherrscht unsere Szene und selbst alle Vernunftmaßnahmen sind für die Katz. Denk ich an Deutschland in der Nacht, so werd‘ ich um den Schlaf gebracht.

Herzliche Grüße

Jean

Nachhaltige Stromerzeugung mit niedrigen Temperaturen

Erde, Klima, Umweltschutz, Physik, Chemie, Technik

Eine lobenswerte Initiative, aber der Beitrag zur Gesamt-Stromerzeugung in Deutschland ist nur minimal wegen des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik. Der Temperatur-Unterschied ist nur gering. Wenn durch intensive Forschung selbst um 20% erhöht werden kann, dann bedeutet das selbst bei einem Wirkungsrad von 15% nur 3% mehr.

Ich hoffe, dass bei der Förderung dieser Forschung diese Gesetzmäßigkeit mit einbezogen wurde

Jean Pütz

(KIT) – Niedertemperaturwärme, wie sie als Abwärme in der Industrie oder in Geothermiekraftwerken entsteht, bietet große Potenziale für eine nachhaltige und bedarfsgerechte Stromversorgung. Mit dem Kraftwerkstechnikum MoNiKa (steht für: Modularer Niedrigtemperaturkreislauf Karlsruhe) ist am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) eine europaweit einzigartige Forschungsinfrastruktur in Betrieb gegangen. Ziel ist es, die Umwandlung überschüssiger Wärme in Strom im Organic-Rankine-Cycle (ORC) effizienter und umweltfreundlicher zu gestalten.

Mit Blick auf eine möglichst CO2-arme und energieeffiziente Stromerzeugung hat Niedertemperaturwärme in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen. „Statt Wärme, die ohnehin als Überschuss vorhanden ist, in die Umgebung abzuführen, ist es sinnvoller, sie weiter zu nutzen und damit Strom zu produzieren“, erklärt Dr. Dietmar Kuhn, Leiter der Arbeitsgruppe Energie- und Verfahrenstechnik am Institut für Thermische Energietechnik und Sicherheit (ITES) des KIT. Um Wärme von unter 200 Grad Celsius für die Versorgung von Privathaushalten zu verstromen, kommen sogenannte ORC-Anlagen zum Einsatz. Sie basieren auf dem Organic-Rankine-Cycle – einem Verfahren, das nach dem britischen Begründer der Thermodynamik, William John Macquorn Rankine, benannt und vor allem aus Geothermiekraftwerken bekannt ist.

Hierbei handelt es sich um einen Flüssig-Dampf-Kreislauf, bei dem ein Fluid im Kreis gepumpt und unter Druckerhöhung aufgeheizt wird, bis es verdampft. Der heiße Dampf wird über eine Turbine geführt, die ihm den Druck und die Temperatur wieder entzieht und ihn in Bewegungsenergie und Strom verwandelt. Da der Siedepunkt von Wasser unter Druck bei einigen hundert Grad liegt und damit deutlich höher als das, was eine Niedertemperaturquelle wie Erdwärme zur Verfügung stellen kann, kommen, anders als zum Beispiel in einem Kohlekraftwerk, beim ORC-Verfahren andere Fluide als Arbeitsmedien zum Einsatz. Im Technikum MoNiKa arbeiten die Expertinnen und Experten mit Propan, das bei hoher Leistungsfähigkeit einen sehr niedrigen GWP-Faktor aufweist, der das Treibhauspotenzial angibt (GWP steht für Global Warming Potential).

Strategien für die Effizienzsteigerung von ORC-Anlagen
Bislang liegt der Wirkungsgrad, das heißt die Stromausbeute aus Wärmeüberschüssen, bei ORC-Anlagen bei nur 10 bis 15 Prozent. Zentrales Ziel der Karlsruher Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen ist es deswegen, neue Strategien für die Effizienzsteigerung von ORC-Anlagen zu entwickeln und deren CO2-Fußabdruck zu senken. „MoNiKa bietet eine Forschungs- und Entwicklungsinfrastruktur, die auf dem neuesten Stand der Technik und einzigartig in Europa ist“, betont Kuhn. So wird im Technikum der Dampfkreislauf anders als in den meisten ORC-Kraftwerken überkritisch betrieben. Das heißt: Mit Blick auf Temperatur, Druck und Dichte wird der sogenannte „kritische Punkt“ überschritten, an dem ein Gas flüssig wird und umgekehrt, und die Phasenübergänge werden fließend. „Damit können wir die Stromausbeute um zwanzig bis dreißig Prozent erhöhen“, sagt Kuhn.

Das modular aufgebaute Technikum verfügt über eine Heizanlage, welche die Niedertemperaturwärmequelle simuliert. Eine umfangreiche Sensorik für die Messung von Temperaturen, Drücken und Durchflüssen ermöglicht es, Daten aus dem laufenden Betrieb mit Modellrechnungen zu vergleichen und so die Prognosequalität zu erhöhen. Auf dieser Basis wollen die Forschenden zentrale Komponenten wie den Wärmetauscher oder den innovativen Hybrid-Kondensator analysieren und so optimieren, dass sie energieeffizienter und umweltschonender arbeiten. Ziel ist unter anderem auch, Leckagen im Arbeitskreis zu reduzieren oder ganz zu vermeiden.

Technikum für anwendungsorientierte Forschung
MoNiKa erreicht eine thermische Leistung von einem Megawatt und damit eine Größenordnung, mit der die erzielten Forschungsergebnisse gut auf die Praxis übertragen und skaliert werden können. Das Technikum, an dem bereits erste Experimente laufen, soll vor allem für anwendungsorientierte Forschungsprojekte eingesetzt und langfristig an das Energy Lab 2.0 des KIT angebunden werden. Derzeit identifizieren Kuhn und sein Team gemeinsam mit interessierten Industriepartnern Forschungsthemen und -bedarfe. Das Großinvestitionsprojekt, in dessen Rahmen das Kraftwerkstechnikum am ITES aufgebaut wurde, lief von 2013 bis 2021 und wurde vom Bundesministerium für Bildung- und Forschung mit 4,4 Millionen Euro gefördert. (sur)

Expedition zum größten Gletscher – Mit einer Einleitung von Jean Pütz

Erde, Klima, Umweltschutz

Ein bisher unveröffentlichte sensationelle Geschichte über den sogenannten ‚Siachen-Krieg‘ wegen der Herrschaft über den größten Gletscher außerhalb der Polarkreise. Mit Professor Jaroslav Poncar und seinem Kameramann Wolfgang Kohl habe ich etliche interessante Dokumentationen in Feature-Form als verantwortlicher Redakteur im WDR-TV produziert. U. a. bevor der Jemen in die Apokalypse absang, ein mittlerweile historischen Beitrag zum Thema ‚Wolkenkratzer aus Lehm‘ in der Hauptstadt Sanaa. Zum zweiten über die jemenitischen Wüste zum Thema ‚Die Königin von Saba‘.
Später widmen sie sich eher dem Himalaya-Gebirge mit einem höchstbeachteten Film mit dem Titel ‚Der lange Marsch zu Glückseligkeit – von Buddhisten wird ein permanenter Eiszapfen in etwa 4.000 Meter Höhe im Karakorum-Gebiet als Gott-ähnlich verehrt. Tausende von Pilgern begeben sich jährlich auf die beschwerliche Wallfahrt. Später dokumentierte er in Kambodscha mit neuer Technologie die Ruinen von Angkor Watt. Auch dieses haben wir in im TV in der ‚Wissenschaftsshow‘ dokumentiert.
Nun empfehle ich Ihnen sein folgendes PDF
Professor Jaroslav Poncar ist lange Zeit Ordinarius für Fotografie an der Technischen Hochschule Köln gewesen und jetzt emeritiert. Ich persönlich habe ihn seinerzeit auf der Flucht aus der damaligen Tschechoslowakei unter stützt, so dass es ihm möglich wurde, sein Studium an der RWTH-Aachen zu vollenden. Wer hätte je gedacht, dass dies so effiziente Folgen hatte.

Jean Pütz

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