Das Wirbelsturmkraftwerk

ÜberblickWelche Idee dahinter stecktDas KonzeptDer Luftwirbel im DetailWie Energie erzeugt werden kannBerechnung an einem BeispielAnwendungsmöglichkeitenKostenkalkulationMögliche Risiken

11.04.23 Atmospheric Vortex Engine

Welche Idee dahinter steckt

Bereits vor 500 Jahren nutze man warme aufsteigende Luft

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Welche Idee dahinter steckt

Jörg Schlaich ist Vorreiter des Aufwindkraftwerkes

Fertigstellung in Manzanares (Spanien) 1989

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Welche Idee dahinter steckt

Eine positive Energiedifferenz bei der Expansion von Gasen

Die Natur als Vorbild in Form von Hurrikans, Tornados und Wasserhosen

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Das Konzept

Ein künstlich erzeugter Luftwirbel als Kamin für den Aufwind

Keine Kollektorfläche nötig da Meerwasser-wärme ausreicht

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Der Luftwirbel im Detail

Die Entstehung:

Tangential einströmende Luft erzeugt einen Wirbel, der sich selbst am Leben halten kann

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Der Luftwirbel im Detail

Nachströmende Luft bringt neue Energie

Kräftegleichgewicht

„Wand“ verhindert Vermischen von Luft

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Der Luftwirbel im Detail

Die Luft steigt (Auftrieb)

Wolken und Niederschlag bilden sich (Kondesation)

Ab Tropopause kein weiterer Auftrieb

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Der Luftwirbel im Detail

Durch Unterbrechen der Luftzufuhr

Am Boden sofort, an der Spitze nach einigen Minuten

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Wie Energie erzeugt werden kann

Der Sog des Wirbels zieht von Unten Luft nach

Dieser Luftmassestrom fließt durch Turbinen, diese treiben Generatoren an.

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warmes Wasser

Umgebungsluft

kaltes Wasser

warme Luft

Wärme-tauscher

Luftwirbel

Turbogenerator

Berechnung an einem Beispiel

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Berechnung an einem Beispiel

Modellgrundlage ist ein Thermodynamik-Prozess

1>2 adiabate Expansion2>3 isobare Erwärmung3>4 adiabate Expansion

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Berechnung an einem BeispielZustand P / hPa T / °C U / % s / J·(kg·K)-1 h / J·kg-1

1 1003 29,4 77,5 287 81920

2 746,2 16,14 131 287 56150

3 746,2 30,4 100 531,1 128590

4 50 -62,77 531,1 -80630

q23 72440 J·kg-1

w12 25770 J·kg-1

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Berechnung an einem Beispiel

Ca. 250 MW (bei einem Massestrom von 10 T/s und 30°C)

Ca. 400 MW bei 40°C

Theoretischer Wirkungsgrad

Manzanares: ca. 0,6%EnviroMission: ca. 3,0%

AVE: ca. 25%

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Anwendungsmöglichkeiten

Als Kombination mit einem Wärmekraftwerk

Mit warmem Meerwasser gespeist

Mit einem geo-thermischen Kraftwerk

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Anwendungsmöglichkeiten

Beispiel:Ein Kohlekraftwerk mit einer Eingangsleistung von 1500 MW

Elektrische Ausgangsleistung 500 MW Wirkungsgrad = 33,3 %

1000 MW Wärmeleistung bei Wirkungsgrad von 25% AVE = 200 MW el. Ausgangsleistung

Wirkungsgrad 46,7%(Gesamt)

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KostenkalkulationInvestitionskosten(2008) in €/kW

Rohstoffkosten (2008) in ct/kWh

Betriebskosten (2008) in €/kW

AKW 2500 0,3 50

Wasser 3000 0 10

Kohle 800 3,3 32

Wind 900 0 15,3

AVE 300 0 10

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Die Stromgestehungskosten liegen bei ca. 2 ct/kWh

Mögliche Risiken

Flugzeuge können gefährdet sein

Regengebiet um den Wirbel

Für Vögel geht keine Gefahr aus

Für Menschen ungefährlich

Der Luftwirbel kann nicht zum Tornado werden

Der Luftwirbel kann nicht zum Hurrikan werden

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Zusammenfassung

Gleiches Prinzip wie bei Aufwindkraftwerken

Künstlicher Wirbel als Kamin

Fast immer Verfügbare Bedingungen

Günstige Erzeugung von Strom

Ungefährlich für den Menschen und für Tiere

Kein CO2 Ausstoß

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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

Quellen:

www.vortexengine.ca

www.wikipedia.de

U.a.

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