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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
11.04.23 Atmospheric Vortex Engine
Welche Idee dahinter steckt
Jörg Schlaich ist Vorreiter des Aufwindkraftwerkes
Fertigstellung in Manzanares (Spanien) 1989
11.04.23 Atmospheric Vortex Engine
Welche Idee dahinter steckt
Eine positive Energiedifferenz bei der Expansion von Gasen
Die Natur als Vorbild in Form von Hurrikans, Tornados und Wasserhosen
11.04.23 Atmospheric Vortex Engine
Das Konzept
Ein künstlich erzeugter Luftwirbel als Kamin für den Aufwind
Keine Kollektorfläche nötig da Meerwasser-wärme ausreicht
11.04.23 Atmospheric Vortex Engine
Der Luftwirbel im Detail
Die Entstehung:
Tangential einströmende Luft erzeugt einen Wirbel, der sich selbst am Leben halten kann
11.04.23 Atmospheric Vortex Engine
Der Luftwirbel im Detail
Nachströmende Luft bringt neue Energie
Kräftegleichgewicht
„Wand“ verhindert Vermischen von Luft
11.04.23 Atmospheric Vortex Engine
Der Luftwirbel im Detail
Die Luft steigt (Auftrieb)
Wolken und Niederschlag bilden sich (Kondesation)
Ab Tropopause kein weiterer Auftrieb
11.04.23 Atmospheric Vortex Engine
Der Luftwirbel im Detail
Durch Unterbrechen der Luftzufuhr
Am Boden sofort, an der Spitze nach einigen Minuten
11.04.23 Atmospheric Vortex Engine
Wie Energie erzeugt werden kann
Der Sog des Wirbels zieht von Unten Luft nach
Dieser Luftmassestrom fließt durch Turbinen, diese treiben Generatoren an.
11.04.23 Atmospheric Vortex Engine
11.04.23 Atmospheric Vortex Engine
warmes Wasser
Umgebungsluft
kaltes Wasser
warme Luft
Wärme-tauscher
Luftwirbel
Turbogenerator
Berechnung an einem Beispiel
11.04.23 Atmospheric Vortex Engine
Berechnung an einem Beispiel
Modellgrundlage ist ein Thermodynamik-Prozess
1>2 adiabate Expansion2>3 isobare Erwärmung3>4 adiabate Expansion
11.04.23 Atmospheric Vortex Engine
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
11.04.23 Atmospheric Vortex Engine
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
11.04.23 Atmospheric Vortex Engine
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)
11.04.23 Atmospheric Vortex Engine
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
11.04.23 Atmospheric Vortex Engine
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
Quellen:
www.vortexengine.ca
www.wikipedia.de
U.a.
11.04.23 Atmospheric Vortex Engine