Habt ihr ein Sportgerät zu Hause?

Diskutiere Habt ihr ein Sportgerät zu Hause? im Off-Topic Forum im Bereich Sonstiges; Hast du dafür zufällig eine Quelle? Ich habe mich beim Faktor vertan, es ist nur 1200 mal so hoch. Ich bitte um Entschuldigung dafür. Aber...

  1. Kupfer

    Kupfer Neuer Benutzer

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    Ich habe mich beim Faktor vertan, es ist nur 1200 mal so hoch. Ich bitte um Entschuldigung dafür.
    Aber trotzdem ist das noch hoch genug.

    Hier ist eine Quelle dazu, die Quelle ist vom Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik an der Uni Stuttgart:
    http://feinstaub-deutschland.de/holzbrand.htm

    Ebenso belegt wird das durch folgenden Artikel:
    https://immissionsschutzdigital.de/ce/feinstaubemissionen-von-oel-gas-und-pelletkesseln/detail.html

    Pelletkessel dynamischer Betrieb 114 mg/kWh Feinstaub
    Ölheizung dynamischer Betrieb 0,10 mg/kWh Feinstaub
    Macht also:
    114 mg/kWh / 0,1 mg/kWh = 1140

    Nun, dazu erst einmal ein paar Hintergründe. Das sollte die Entscheidung einfacher machen.

    Grundsätzlich entscheidet nicht die Politik welche Heizung verbaut wird, sondern der Hausbesitzer. Die Politik versucht lediglich die Heizungswahl durch eine entsprechende Subventions-, Förder- oder Steuerpolitik der Heizungssysteme zu lenken.

    Technisch betrachtet ist die beste Heizung eine Wärmepumpe, gefolgt von Erdgas und weiter dann einer Ölheizung. Danach kommen die Pelletkessel und Schlusslicht bildet dann ein normaler Holzkamin.
    Die Fernwärme ist umwelt- technisch auch noch gut, steht aber nicht überall zur Verfügung und ist leider teuer, weil die Gemeinden und Betreiber das zu ihrem Vorteil ausnutzen. Außerdem macht diese abhängig. Ich erwähne sie daher nur Vollständigkeitshalber. Umwelt-technisch kann man sie irgendwo zwischen Wärmepumpe und Erdgas einordnen.

    Bei der Wärmepumpe muss man wissen, das die Wärmepumpe die Wärmenergie nicht erzeugt, sondern aus der Umgebung holt.
    Das kann alles mögliche sein, vom Erdreich, über Grundwasser bis hin zur Außenluft.
    Die beste Wärmequelle ist die, die für eine möglichst geringe Temperaturdifferenz sorgt.
    Da die Wärmepumpe desto effizienter ist, je geringer die Wärmedifferenz zwischen Wärmequelle und Wärmeziel ist, die sie pumpen muss.
    Die Wärmequelle ist eines der obigen Umgebungsmedien und das Wärmeziel ist die Vorlauftemperatur im Heizungssystem.
    Eine Fußbodenheizung hat eine Vorlauftemperatur von ca. 30 °C.
    Normale Heizkörper brauchen, aufgrund ihrer geringen Oberfläche eine Vorlauftemperatur von über 55 °C.
    Daher sind Flächenheizungen für die Wärmepumpe optimal, da die Temperaturdifferenz so möglichst niedrig sein kann.

    Nun zu den Umgebungsmedien als Wärmequelle:
    Das Erdreich hat ab ca. 1 m tiefe eine Jahresdurchschnittstemperatur von 10 °C, gleiches gilt für das Grundwasser.
    Damit liegt die Temperaturdifferenz zwischen Erdreich als Wärmequelle und Flächenheizung somit nur bei 30 °C - 10 °C = 20 K.
    Wenn die Wärmeenergie mit einer Wärmepumpe dem Erdreich entzogen wird, dann wird es dort immer kälter. Man muss die Bohrungen oder verlegten Leitungen im Garten
    also ausreichend dimensionieren, damit die Temperaturunterschiede nicht zu groß werden und die Wärmepumpe nicht so viel Pumpen muss, denn Pumpen kostet elektrische Energie.
    Beim Grundwasser sorgt das Grundwasser dafür, dass Wärmeenergie quasi mit weiterem Wasser nachgespült wird. Hier hat man also über einen längeren Zeitraum diese 10 °C. Das Wasser selbst nimmt die Wärmenergie flächig aus dem Erdreich auf, während es das Erdreich durchläuft.
    Die Luft ist als Wärmequelle die schlechteste Variante der verfügbaren Wärmequellenformen, da sich die Lufttemperatur von der Wetterlage abhängig ist.
    Hat man -10 °C Außentemperatur, dann hat man eine hohe Temperaturdifferenz und dann wird auch der Betrieb einer Wärmepumpe sehr teuer, weil man dann viel mehr Pumpen muss um die Fußbodenheizung mit Wärmeenergie zu versorgen. Das kostet dann also viel elektrischen Strom. Aus dem Grund werden Luft-Wärmepumpen auch nicht mehr gefördert. Ihr Vorteil ist allerdings ihr geringer Investitionsbedarf. Man muss weder Löcher bohren, noch den Garten umgraben und Schläuche verlegen.
    Je nach verwendeter Wärmequelle liegt die Effizienz bei einer Wärmepumpe bei einem COP Wert von zwischen 4 und 6.
    Das bedeutet sehr vereinfacht ausgedrückt, man muss bspw. 1 kWh an elektrischer Energie reinstecken um 4 bzw. 6 kWh Wärmeenergie zu erhalten. Wichtig ist hier zu verstehen, dass die 4 oder 6 KWh an Wärmeenergie nicht aus dem elektrischen Strom, sondern von dem Wärmemedium kommen, aus dem man die Wärmeenergie pumpt. Der Energieerhaltungssatz wird also nicht verletzt.
    Bei allen anderen Heizungssystemen muss man diese 4 oder 6 kWh direkt erzeugen, in dem man z.B. etwas mit entsprechendem Brennwert verbrennt und effizient nutzt. Wobei es hier noch Wirkungsgradverluste gibt.

    Bezüglich der elektrischen Energie ist die Wärmepumpe sehr flexibel. Das kann die PV auf dem Dach, eine Windkraftanlage, ein Wasserkraftwerk, ein Kohl- oder Gaskraftwerk oder Atomkraftwerk sein.
    Ob die Wärmepumpe also klimaneutral ist, hängt vom Vertrag mit dem Stromanbieter ab.
    Bezüglich dem Umweltschutz und der Feinstaubbelastung gilt das gleiche. Der Unterschied zur Pelletheizung ist hier aber nicht nur, dass man eine emissionsfreie Energiequelle verwenden könnte, sondern auch, selbst wenn man eine fossile Energiequelle, wie bspw. ein Kohlekraftwerk nutzt, die Emissionswerte deutlich geringer ausfallen.
    Denn die Großkraftwerke nutzen die fossile Energie wesentlich effizienter und die Abluft wird mit hervorragenden Luftreinigungsanlagen gefiltert. Und diese Filter werden 24 h 7 Tage die Woche überwacht, so dass die Grenzwerte auch immer eingehalten werden. All diese Vorteile hat eine Hausverbrennung im Einfamilienhaus natürlich nicht.
    Die Wärmepumpe ist also auch dann besser, wenn man keine elektrische Ökoenergie bezieht.

    Soviel erst einmal zum Ausflug Wärmepumpe. Dieses Hintergrundwissen ist wichtig, damit man weiß, worüber man spricht.

    Nun zurück zur Politik.
    Wenn wir erste Weltstaaten kein Öl verbrennen, dann sinkt der Ölpreis. Das führt dazu, dass sich nun Schwellenländer, die sich vorher kein Öl kaufen konnten, dieses Öl nun kaufen und verbrennen. Aber da hört es noch nicht auf. Denn viele Ölstaaten finanzieren ihren Staatshaushalt aus dem Verkauf von Öl.
    Wenn wir also kein oder weniger Öl von denen kaufen und somit der Ölpreis unten ist, dann verdienen die weniger und haben im Staatshaushalt eine Lücke.
    Durch eine Verknappung der Fördermenge, wie man das früher immer machte, können sie nun den Ölpreis aber nicht erhöhen, weil es bei teurem Öl keine Nachfrage mehr gibt. Denn wir, die das teure Öl bezahlen könnten, wollen unseren Ölverbrauch ja reduzieren, was dann ja auch praktisch passiert.
    Also gibt es für diese Ölstaaten nur noch einen Weg die Lücke im Staatshaushalt zu füllen und das bedeutet eben, dass man noch mehr Öl fördert und mehr Öl billig verkauft.
    Dieses billige Öl können die Schwellenländer und dritte Welt Länder sich dann auch leisten.
    Klima-technisch bedeutet das aber, und das ist wichtig zu verstehen, dass unser Ausstieg aus dem Öl oder unsere Verringerung des Ölverbrauchs zu einem Anstieg der Fördermenge von Öl führt und letzten Endes somit zu einem Anstieg des Verbrauchs und Verbrennen von Öl. Der weltweite CO2 Ausstoß wird also durch unsere grüne Politik beschleunigt und nicht verlangsamt.
    Hammer oder, ökonomisch ist das aber so. Und wer es nicht glaubt, der kann sich ja mal ein paar Vorträge von dem Ökonomen Prof. Sinn auf Youtube ansehen.

    Und dann ist da noch etwas sehr schlimmes. Allein die Tatsache, dass wir Bestrebungen haben von Öl wegzukommen, führt dies bei den Ölstaaten dazu, dass das sie ihre Fördermenge erhöhen. Denn wenn die Welt irgendwann mal nur noch Ökoenergie oder vergleichbares nutzt, dann kriegen die ihr Öl nicht mehr los. Die versuchen also jetzt, wo man noch etwas dafür kriegen kann, ihr Öl loszuwerden und zu verkaufen. Auch das erhöht die Fördermenge und somit auch den Ölverbrauch. Das Preis von Öl fällt so noch mehr.

    Und deswegen haben wir jetzt eine CO2 Steuer und so Sachen wie den CO2 Zertifikatehandel. Man will den Ölpreis künstlich teurer machen, so dass der Bedarf und Verbrauch trotz geringem Förderpreis und einer Erhöhung der Fördermenge zurückgeht. Das Problem dabei ist nur, das funktioniert nur dann,. wenn die gesamte Welt dabei mitmacht.
    Die Staaten, die da nicht mitmachen, kriegen immer mehr Öl das im Preis immer weiter fällt. Und dieses Öl bedeutet Energie und somit ein Zuwachs der Produktion und Wohlstand.
    Warum sollten diese Staaten auf diesen Wohlstandsgewinn verzichten?
    Das machen die nicht. Deswegen sind das eigentlich nur wir Erstewelt Länder, die bei so etwas mitmachen. Die anderen lassen sich höchstens über Zertifikate bezahlen, falls sie die Energie nicht benötigen.

    Unser Problem ist nun, dass dadurch auch unsere Produktion zurück geht, da unsere Energie ja teuer ist und dort die Energiepreise dank billigem Öl fallen.
    Wir haben also eine Abwanderung unserer Wirtschaft in diese Länder und wir verlieren an Wohlstand, während diese Länder diesen Wohlstand gewinnen.

    Das schlimme dabei ist nun, wenn wir durch eine CO2 Bepreisung auf Öl und fossile Energieträger unseren Wohlstand zerstören, dann wird uns dieses Negativmodell niemand nachmachen wollen. Das Klima kann man so also auch nicht retten, weil, wie ich schon erwähnte, um das Klima zu retten, jeder bei dieser CO2 Politik mitmachen müsste, damit es etwas bringt.

    Das einzige was wir also damit erreichen ist kein Klimaschutz, sondern Wohlstandverlust.

    Wie kommt man aus dem Dilemma also heraus?

    Lösung:
    Man braucht eine Energiequelle, die günstiger als fossile Energieträger ist. Nur dann kann man auch weltweit eine Reduktion des Ölverbrauchs erreichen.
    Weil dann auch diese Schwellenländer eher diese noch günstigere Energieträger nutzen würden, als das fossile Öl.

    Das Problem ist hier allerdings nur. Das Öl ist ja schon da. Die einzigen Kosten die man hat sind die Förderkosten. Der Preis wird durch das Angebot und die Nachfrage bestimmt.
    Wenn die Nachfrage fällt, dann kann man mit dem Preis für Öl natürlich immer weiter nach unten gehen. Möglicherweise kann man so eine sehr lange Zeit sogar auch die jetzt hier angedachte noch günstigere Energiequelle im Preis unterbieten.
    Soviel dazu.

    Aber welche Energiequelle könnten denn günstiger als fossile Energieträger sein?

    PV und Windkraftanlagen sind im Preis deutlich gefallen. Inzwischen können auch Schwellenländer sich die PV Module leisten.
    Aber da gibt es einige Haken.
    PV und Windkraft kriegt man nicht für Umsonst, man wird immer Investitionskosten haben, die man über verkaufte Energie wieder reinholen muss, kostenlos wird es also nie.
    Und der Aufstellort bestimmt maßgeblich den Ertrag, die besten Orte mit den effizientesten Gewinnen werden zuerst zugebaut und später wird es immer teurer, da die schlechten Orte geringere Erträge haben, während eine Windkraftanlage sowohl an einem guten Ort als auch an einem schlechten Ort genau das gleiche kostet.
    Der Preisverfall dieser Technologien konnte in den letzten Jahren durch eine Vergünstigung der Produktionskosten erreicht werden.
    Dummerweise geht das nicht ewig so weiter. Man hat hier eine Exponentialfunktion mit exponentieller Abnahme.
    D.h. die letzten Meter oder zukünftigen Fortschritte und Versuche den Preis noch günstiger zu machen werden immer schwieriger und teurer.
    Dieser Punkt dürfte inzwischen sowohl bei PV als auch bei Windkraft erreicht worden sein.
    Praktisch und salopp gesagt hat man damit jetzt nahezu von nun an gleichbleibende Investitionskosten.
    Diese Energieformen sinken also nicht mehr im Preis. Jetzt geht es sogar in die andere Richtung. Denn, wie ich oben gesagt habe, bestimmt der Ort den Energiepreis.
    Guter Ort = günstiger Strompreis, schlechter Ort = hoher Strompreis.
    Die guten Orte hat man verbaut und jetzt verbaut man die schlechteren Orte. Die Folge davon ist, der Strompreis wird wieder steigen, während man auf der Investitionsseite keine großen Vergünstigen mehr erwarten kann.
    Und es wird noch schlimmer, dadurch, dass so ein Solarmodul aus einem Siliziumwaver hergestellt wird und dieser aus einem Siliziumkristall, sind die Kosten für PV Module direkt von den Energiepreisen abhängig,. Denn um so ein Siliziumkristall herzustellen muss man sehr viel Energie aufwenden. Denn man muss das Silizium dafür ja zum Schmelzen bringen und der Schmelzpunkt von Silizium liegt sehr hoch.
    Wenn also die Energiepreise steigen, dann wird auch der Siliziumkristall teurer und somit auch die PV Module.
    Deswegen hat unsere PV Industrie in Deutschland zugemacht.
    In China benutzt man überwiegend fossile Kohlekraftwerke um günstigen Strom zu erzeugen, deswegen können die PV Module auch so günstig sein.
    Würde China aus den Kohlekraftwerken aussteigen, dann würde in China somit auch die PV Module teurer werden.
    Bei Windkraft dürfte es ähnliche von der Energie abhängige Kostenfaktoren geben.

    PV und Windkraft können somit weder beliebig günstiger werden noch werden sie langfristig so günstig bleiben wie heute.
    PV und Windkraft ist somit keine Lösung um einen Energieträger zu haben, der günstiger sein kann als fossile Energieträger.

    Und dann gibt's da noch das Problem der Energiespeicherung.
    Denn für eine sichere Energieversorgung braucht man die Energie auf Abruf und nicht dann, wenn Wind und Sonne mal viel liefern.
    Die Kosten für Energiespeicher sind exorbitant teuer. Daran scheitern wir schon in der ersten Welt. Die Schwellenländer und Drittweltländer werden da also erst Recht daran scheitern.

    Um mal ein Beispiel zu nennen.
    Wollte man elektrische Energie erzeugt aus PV oder Windkraft mit Power2Gas speichern, z.b. weil nicht genug Fläche für Pumpspeicherkraftwerke zur Verfügung steht, so wie bei uns in Deutschland, dann müsste man 4 kWh reinstecken um später 1 kWh an elektrischer Energie auf Abruf zur Verfügung zu haben.
    Das ergibt sich aus den Wirkungsgraden.

    Ökonomisch betrachtet bedeutet das aber, dass man diese 4 kWh zum gegeben kWh Preis einkaufen muss. Nimmt man an, dass dieser 10 Cent/kWh beträgt, dann muss man also 4 mal 10 Cent/kWh bezahlen. Diese 1 KWh gespeicherte Energie, die man auf Abruf also zur Verfügung stellen könnte, hätte somit schon einen Preis von 40 Cent/kWh.
    Dazu kommen dann noch Lohn-, Investitions- und Finanzierungskosten usw. für die Power2Gas Anlage selber. Damit steigt der Preis also noch weiter und hört nicht bei den 40 Cent/kWh auf.
    Die Speicherung in Akkus ist noch teurer, da die Investitionskosten noch einmal deutlich höher sind.
    Bei anderen Speicherformen und Ideen wie Schwungräder sieht es nicht viel besser aus.

    Die einzige Speicherform die wirklich günstig und bezahlbar ist, ist die Lageenergie mit Wasser. Also Pumpspeicherkraftwerke und die brauchen die örtlichen Begebenheiten.
    Diese hat nicht jedes Land.

    Man sieht also schon. Energiespeicher sind sehr teuer und für Schwellenländer nicht bezahlbar.
    Auch daran scheitert die Ökoenergie.

    Und ganz nebenbei bemerkt. Das Speicherproblem ist auch der Grund, warum wir in Deutschland noch Kohlekraftwerke auf Bereitschaft halten müssen.
    Damit diese bei Dunkelflaute einspringen können, wenn die Ökoenergie nichts oder nicht genug liefern kann.
    Das treibt unsere Strompreise ebenfalls nach oben, da diese Kohlekraftwerke so nicht gewinnbringend betrieben werden können. Ökostrom hat nämlich Vorrang, d.h. wenn Ökoenergie Energie liefern, dann dürfen die Kohlekraftwerke das nicht. Laufende Kosten hat man für diese aber trotzdem. Also muss man das subventionieren und das findet derzeit auch statt, das bezahlen wir alle über die Strompreise.

    Da die Energiespeicher aber noch teurer sind als diese auf Bereitschaft gehaltenen Kohlekraftwerke, wird unser Strom bald noch teurer werden als diese 30 Cent/kWh, wenn wir erst einmal diese Kohlekraftwerke alle abgeschaltet haben werden.

    Tja und damit unsere Wirtschaft bei solchen Energiepreisen gegenüber den Energiepreisen im Ausland noch wettbewerbsfähig ist, kriegt diejenige Industrie, die hohe Energieverbraucher sind, subventionierten Strom. Diese Subventionen zahlen wir als Verbraucher ebenfalls über unseren privaten Stromtarif.

    Und da wir schon beim Thema Politik sind. Weil sich das so verhält, hat man also auch eine Umverteilung von Arm nach Reich.
    Denn diese Industriefabriken gehören in der Regel den Anteilseignern dieser Firmen und die sind in der Regel nicht Arm.
    Der Arme muss also den Strom für die Fabrik des Reichen subventionieren und bezahlen.

    Und was die Heizungen betrifft. Da gilt das gleiche wegen der CO2 Steuer.
    Den der Arme wohnt im Mietshaus und hat auf die Ölheizung in seinem Mietshaus keinen Einfluss, die CO2 Steuer zahlt er für das Öl, das er benötigt aber trotzdem.
    Der Reiche, der hat in der regel ein alleinstehende Haus und kann entscheiden was da drin verbaut wird. Und das macht er in der Regel auch. Er lässt sich die nächste neue Heizung einfach fördern und die Fördergelder werden von der CO2 Steuer mitfinanziert.
    Also hat man auch hier eine Umverteilung von Arm nach Reich.

    Beim E-Auto sieht's genauso aus. CO2 Steuer auf den Sprit und der, der sich ein E-Auto leisten kann und es Zuhause im Einfamilienhaus mit seiner geförderten PV Anlage laden kann, der profitiert und kriegt für das E-Auto noch eine Förderung.
    Der Mietshausbewohner hat weder eine PV Anlage auf dem Dach, noch kann er in der Tiefgarage ein E-Auto laden. Also kauft er sich einen Verbrenner und muss die CO2 Steuer bezahlen.
    Auch hier hat man eine Umverteilung von Arm nach Reich.

    Und dann noch so als Randbemerkung. Firmen kaufen jetzt vermehrt Hybridautos.
    Denn auch für Hybridautos bekommt man eine finanzielle Förderung.
    Viele dieser Firmen sacken diese Förderung ein, fahren dann aber mit Diesel, weil viele davon keinen eigenen PV Strom erzeugen.

    So, nun wieder zurück zur Frage, welche Energiequelle gibt es noch, außer PV und WKA, die günstiger als fossile Energieträger sein könnte?

    Nun, da gibt es nur noch eine, die Kernenergie.

    Da muss ich jetzt auch noch ausholen, denn es wurde ja gefragt, welche Partei man zukünftig wählen sollte.
    Alte Generation 2 Kernreaktoren sind Druckwasser- oder Siedewasserreaktoren, die machen also Wasser heiß, das wird zu Dampf und der Dampf treibt dann Turbinen an die Generatoren antreiben, die dann elektrischen Strom herstellen.
    Was man hier wissen muss, der Wirkungsgrad einer Wärme-Kraftmaschine hängt wesentlich vom Carnot-Wirkungsgrad ab.
    Das bedeutet, je höher der Temperaturunterschied, desto größer ist der Wirkungsgrad.

    Würde man Wasser also nur auf bspw. 95 °C aufheizen und wäre das kalte Wasser 30 °C warm, dann hätte man nur eine Temperaturdifferenz von 65 K und somit einen schlechten Wirkungsgrad.
    Was man also machen möchte ist den Temperaturunterschied zu erhöhen.
    Also sagen wir mal 275 °C.
    Das Problem ist jetzt nur, unter Normaldruck siedet Wasser schon bei 100 °C.
    Deswegen steht das Wasser bei Druckwasserreaktoren und übrigens auch Siedewasserreaktoren unter Druck.
    Bei unseren Druckwasserreaktoren der Konvoiklasse sind das übrigens 400 Bar, bei den Siedewasserreaktoren so ca 190 Bar.
    Die Leitungen des Kühlwassers stehen also unter Druck und wenn die Bersten, dann steckt da eine richtige Kraft dahinter.
    Das macht sie somit auch gefährlich.

    Aber noch etwas ist hier wichtig zu wissen. Diese Gen 2 Druckwasser- oder Siedewasserreaktoren arbeiten mit langsamen Neutronen.
    Bzw. werden die Neutronen, die bei der Kernspaltung entsteht durch das Wasser, das hier als Moderator verwendet wird, abgebremst.
    Das hat kerntechnisch aber einen wesentlichen Nachteil.

    Langsame Neutronen können nicht mehr alles spalten.
    Deswegen brauchen diese Reaktoren bspw. Uran 235 oder Plutonium 239. Denn dieses kann man noch mit langsamen Neutronen spalten.
    Uran 235 hat eine Häufigkeit von 0,72 %.
    Das viel häufiger vorkommende Uran 238, das eine Häufigkeit von 99,27 % hat, kann man aber nicht mehr mit diesen langsamen Neutronen spalten.
    Und da man noch mit leichtem Wasser diese Neutronen moderiert muss man das Uran 235 in einem energieintensiven Prozess mit Zentrifugen noch anreichern
    um so einen Anteil von ca. 3-4 % Uran 235 im Kernbrennstoff zu erreichen. Der Rest ist Uran 238.

    So und dieses Uran 238 kann ein Gen 2 Druckwasserreaktor , wie ich bereits sagte, nicht spalten. Die Energie, die in diesem viel häufiger vorkommenden Uran 238 steckt, kann also nicht genutzt werden.
    97 % des Kernbrennstoffs kann also nicht verwendet werden. Die ganzen Druckwasserreaktoren werden somit nur mit ca. 3 % betrieben.
    Stellt euch also ein Auto vor, dass ihr mit 50 l betrankt, wovon ihr aber nur 1,5 l verbrennt und den Rest schüttet ihr dann weg.

    Deswegen kam man auf die Idee, aus dem Uran 238 Plutonium 239 durch Neutroneneinfang zu erbrüten. Denn Plutonium 239 kann von den Gen 2 Druckwasserreaktoren bzw. langsamen Neutronen wieder gespalten werden und so energetisch genutzt werden.
    Beim Erbrüten muss man die Brennelemente eine bestimmte Zeit dem Neutronenbeschuss, der bei der Kernspaltung der Uran 235 Isotope anfällt, oder Kernspaltungsprozessen allgemein, aussetzen. Macht man das aber zu lange, dann erbrütet man aus dem Pu 239 plötzlich Pu 240 und das kann man wiederum nicht mehr spalten.

    Also, was tut man?
    Man holt die Brennelemente vorzeitig aus dem Reaktor, lagert sie in einem Abklingbecken, so dass die Spaltprodukte mit kurzer Halbwertszeit alle abgeklungen sind und die Nachwärme nicht mehr all so hoch ist, um sie dann in einer Wiederaufbereitungsanlage mit chemischen und mechanischen Methoden aufzutrennen um das Plutonium 239 und restliche Uran 235, sowie eventuell noch ein paar weitere spaltbare Transurane wieder aus diesen alten Brennelementen zu extrahieren um damit dann neue Brennelemente zu bauen, die dann wieder in den Reaktor kommen.
    Das braucht aber eine Wiederaufbereitungsanlage und dieses herausnehmen und wieder hinzufügen von Brennelementen ist sehr teuer, weil es ein hoher Aufwand bedeutet.

    Fassen wir also zusammen:.
    1. Die heutigen Kernkraftwerke werden mit moderierten, also langsamen Neutronen betrieben.
    2. Langsame Neutronen können nur 3 % des Spaltmaterials in den Brennelementen nutzen. 97 % bleiben ungenutzt.
    3. Mit Erbrüten von von Pu 239 geht zwar mehr, aber der Prozess ist aufwendig und teuer.
    4. Die nicht spaltbaren Transurane und das Uran 238 fällt als Atommüll an.

    All das macht die derzeitige Kernenergie sehr teuer und somit auch den Strom aus Kernenergie.
    Sie ist also auch keine Lösung für das obige Dilemma.

    Was kann man aber noch tun?
    Tja und jetzt kommst. Man braucht bessere modernere Reaktoren, die mit schnellen, anstatt mit abgebremsten Neutronen arbeiten.
    Denn die schnellen Neutronen können ALLES vom spaltbaren Material spalten.
    Also auch das viel häufiger vorkommende Uran 238, sowie die ganzen Tansurane, was derzeit noch als Atommüll weggeschmissen bzw. endgelagert wird.

    Und dafür gibt es auch schon Pläne von solchen neuen Generation 5 Kernreaktoren.
    Der beste Kandidat ist der Dual Fluid Reaktor.

    Er benutzt kein Wasser mehr als Kühlmittel im Primärkreislauf, sondern Blei.
    Dadurch kann man viel höhere Temperaturen fahren. Oben habe ich etwas vom Carnot Wirkungsgrad erwähnt.
    D.h. man macht das Kühlmittel Blei 800 °C warm, anstatt nur 275 °C wie beim Druckwasserreaktor.
    Der Wirkungsgrad steigt somit enorm nach oben.

    Außerdem liegt der Siedepunkt von Blei bei 1744 °C. D.h. man muss es auch nicht unter Druck setzen. Das bedeutet also mehr Sicherheit.
    Wenn eine Leitung platzt, dann berstet die nicht mehr, da läuft dann nur heißes Blei unter Normaldruck aus.

    Und das beste ist, er arbeitet mit schnellen Neutronen. Er kann also nicht nur 3 % des Kernbrennstoffs energetisch verwerten, sondern 100 %.
    Ebenso spaltet er auch die Transurane.
    Es fällt also kein langlebiger gefährlicher Atommüll mehr an. Das Endlagerproblem ist damit also gelöst und vom Tisch.

    Denn hier muss man einen Sachverhalt verstehen.
    Spaltprodukte, also das, was aus einem großen schweren Urankern entsteht, wenn man diesen in zwei andere kleine Elemente spaltet, haben in den meisten Fällen keine lange Halbwertszeit.
    Die Halbwertszeiten sind meist kurz oder höchsten mittellang.
    Das radioaktive Casium 137 hat bspw. eine Halbwertszeit von 30,17 Jahren.
    D.h. hat man 100 kg davon am Anfang, dann sind es nach 30,17 Jahren nur noch 50 kg, die anderen 50 kg sind in das nicht mehr radioaktives Barium, sowie ein bisschen Energie, zerfallen. Nach weiteren 30,17 Jahren hat man vom radioaktiven Cs 137 nur noch 25 kg. usw.
    Nach ungefähr 10 Halbwertszeiten sind das nur noch 0,01 % und nach 14 Halbwertszeiten nur noch 0,006 % an radioaktivem Cs 137 bis irgendwann alles zerfallen ist.
    Nach also ca. 300-425 Jahren ist das Zeug harmlos. Man kann es anfassen und wenn es chemisch oder biologisch nicht problematisch ist, sogar essen.
    Diese Spaltprodukte muss man also nur für diesen Zeitraum zwischenlagern, ein für Menschen überschaubarer Zeitraum. Manche unserer Kunstwerke sind älter.

    Der langfristig problematische Stoff beim Atommüll, das sind die Transurane, wie bspw. Plutonium, aber das kann der Dual Fluid Reaktor dank seiner schnellen Neutronen alles spalten.
    Die Spaltprodukte selbst haben meist nur kurze und mittellange Halbwerszeiten. D.h. nach 400 Jahren zwischenlagern ist das Zeug harmlos.
    Und das was da noch an langlebige Spaltprodukten übrig bleibt, also kleine Elemente die in der Natur überall vorkommen und dennoch noch radioaktiv sind, sind nicht besonders gefährlich, weil ihre Halbwertszeit so lang ist und diese Elemente sowohl biologisch als auch chemisch kaum ein Problem darstellen.
    Das gefährliche an den langlebigen Elementen sind die Transurane, aber nicht deswegen, weil die radioaktiv sind, sondern weil Transurane wie Plutonium meist biologisch und chemisch für den biologischen Körper gefährlich sind. Das sind alles überwiegend Schwermetalle mit denen unser Körper nicht umgehen kann.
    Langlebiger radioaktiver Kohlenstoff macht uns aber gar nichts aus und denn die Wahrscheinlichkeit, dass er in unseren paar Tagen, in dem wir ihn im Körper haben, zerfällt, ist bei ein paar Tausend Jahren Halbwertszeit doch sehr unwahrscheinlich.

    Das Atommüllproblem wäre mit diesem Reaktortyp also gelöst.

    Was kann er noch?
    Die alten Druckwasserreaktoren brauchten, wenn sie mehr vom Kernbrennstoff nutzen wollten, eine Wiederaufbereitungsanlage.
    Diese fällt bei diesem Reaktortyp auch weg. Da er mit flüssigem Kernbrennstoff anstatt festem Kernbrennstoff arbeitet und die Spaltprodukte, die Neutronen schlucken können, also zum Störfaktor für die Kernspaltung werden könnten, während dem Betrieb in einer sogenannten Fraktionskolonne aus dem Reaktorbrennstoff während dem Betrieb entfernt.
    Das macht ihn im Betrieb sehr günstig.

    Der mit diesem Reaktortyp erzeugte berechnete Strompreis wurde daher auf 0,75 Cent/kWh ermittelt. Also unter 1 Cent/kWh.
    Das ist so sau billig, so billig ist nicht einmal Wind- und PV Strom.

    Er wäre also die gesuchte Lösung für obiges Dilemma.

    Günstige Energie unabhängig vom Wetter für die gesamte Welt.
    Ohne langlebigen Atommüll und das noch inhärent Sicher, denn in ihm entsteht weder Wasserstoff, noch würden Leitungen bersten, noch wäre das Brennmaterial brennbar.
    Würde er kerntechnisch durchlaufen, was er im Prinzip aber nicht kann, dann würde ein dafür vorgesehener Schmelztropfen im Brennstoffkreislauf durchschmelzen und der Brennstoff in ein großes breites Becken laufen.
    Der Brennstoff würde sich wie ein Pfannenkuchen in diesem Becken flächig verteilen und die Kettenreaktion würde zum Erliegen kommen, da man für eine Kettenreaktion genug Neutronen in der Nähe haben muss, damit sie weitere spaltbare Elemente spalten können, was aber nicht mehr gegeben ist, wenn der Kernbrennstoff geometrisch flächig verteilt ist
    So ein Becken nennt man übrigens Core Catcher, also auf Deutsch grob übersetzt Reaktorkernauffänger.
    Da läuft also auch nichts ins Grundwasser und es würde bei einer Kernschmelze, wobei genau genommen der Kernbrennstoff ja ohnehin schon flüssig ist, auch nichts nach draußen gelangen.
    Es ist eben ein Kernreaktor der Generation 5 und die sind so designed, dass sie in allen Betriebszuständen inhärent sicher sind und auch im Design so designed sind, dass auch eine Kernschmelze sicher zu handhaben wäre. Das zeichnet Generation 5 Kernreaktoren aus.

    Unsere Druckwasserreaktoren gehören der Generation 2 an.
    Druckwasserreaktoren mit Core Catcher der Generation 3. Davon wird in, soweit ich weiß, Finnland derzeit nur einer gebaut.
    Tschernobyl war ein Generation 1 Kernreaktor und hatte nicht einmal viele der Sicherheitsmerkmale, die unsere Generation 2 Reaktoren haben. Außerdem war das kein Druckwasserreaktor, sondern einer der mit Graphit die Neutronen moderierte und Graphit ist unter Sauerstoffzufuhr brennbar.
    Das war eines seiner Probleme.
    Das AKW in Fukushima war ein Siedewasserreaktor. Da konnte wegen dem Wasser Wasserstoff entstehen und somit bei Anwesenheit von Sauerstoff explodieren. Außerdem standen da die Leitungen unter Druck.
    Das alles gäbe es beim Dual Fluid Reaktor nicht.

    Natürlich ist für diesen noch etwas Entwicklungszeit und Geld notwendig.
    Für das Reaktormaterial will man Siliziumkarbid verwenden. Das muss man noch untersuchen, wie es sich unter Neutronenbeschuss verhält, bevor man es als Baumaterial für so einen Reaktor verwenden kann.
    Wenn die Tests aber gut verlaufen sollten, dann würde diesem Reaktortyp nichts mehr im Wege stehen.

    Ach ja und noch etwas, was bezüglich der Eingangsfrage auch noch wichtig ist.
    Wir haben einen Gebäudebestand von hunderttausenden von alten Gebäuden die alle Heizkörper anstatt Flächenheizungen verbaut haben.
    Wollte man die alle für eine Wärmepumpe brauchbar machen, also umrüsten, dann wird das richtig teuer.
    Da müsste man nämlich in jeder Wohnung den Boden aufreißen und eine Fußbodenheizung verlegen.
    Und das geht gar nicht überall. Da z.b. der Estrich alter Wohnungen zu dünn ist, während man für die Fußbodenheizung schon ein paar Zentimeter benötigt.
    An den Türstürzen bekommt man dann auch Probleme, weil die Türen vielleicht zu niedrig sind. Und wenn die Deckenhöhe nicht passt, wird's noch schlimmer.

    Es ist also gar nicht so einfach alle Heizungen von Öl nach Wärmepumpe umzurüsten, weil der Gebäudebestand das nicht hergibt oder es zu teuer wäre.
    Wenn man das nicht machen kann, dann bleibt anstatt Öl als Ersatz nur Erdgas und Holz übrig.
    Erdgas ist fossil und Holz hat die obigen Feinstaub-, Nachwachs- und Preisprobleme wenn das bald jeder so macht. Inkl. Transport aus anderen Ländern womit Schweröll verbrannt wird, aber das sagte ich schon.

    Und da wäre wieder so ein Gen 5 Kernreaktor die rettende Lösung. Denn bei einem Strompreis von unter 3 Cent/kWh kann man auch einfach den Wasserboiler in den bestehenden Häusern mit Tauchsiedern elektrisch heiß. Die Heizkörper könnten also drin bleiben. Ein Umbau auf Flächenheizungen wäre auch nicht nötig.

    Und man hätte genug Energie zur Verfügung, denn das ist auch noch ein Problem der Erneuerbaren Energie. Wir könnten unseren Primärenergiebedarf in Deutschland mit in Deutschland errichteten erneuerbaren Energien gar nicht decken, da wir nicht genug Fläche haben bzw. unser Primärenergiebedarf zu hoch ist.

    Da mit solchen Kernreaktoren der Strompreis fallen würde, könnte man auch die Industrie, die Wirtschaft und somit den Wohlstand im Land behalten.

    Da diese Gen 5 Kernreaktoren übrigens 100 % des Kernbrennstoffs nutzen können und energetisch hocheffizient sind, würden uns die Uran- und Thoriumvorräte so lange genügen, bis die Sonne zum roten Riesen wird und die Erde verschlingt. Der Brennstoff würde uns somit also auch nicht ausgehen.

    Und natürlich würde man damit problemlos bis 2050 die Klimaziele erreichen und CO2 frei werden können.
    Denn diese Reaktoren sind auch noch günstig im Bau.

    Tja und damit dürfte ich das meiste wichtig gesagt haben, so dass ich jeder eine Meinung bilden kann, welche Partei er am besten wählen sollte.

    Es gibt nicht viele Parteien oberhalb der 5 % Hürde, die in Deutschland heute noch auf Kernenergie setzen.
    Bei den Kleinstparteien gibt es durchaus einige die das tun.

    Aber bei den Großen hat die FDP, CDU und CSU den Ausstieg aus der Kernenergie im Jahr 2011 beschlossen. Es gibt zwar noch vereinzelt Stimmen innerhalb dieser Parteien, die für einen Wiedereinstieg in die Kernenergie sind, aber momentan ist das nicht Teil des Parteiprogramms.
    Die Grünen, die SPD und Linke sind gegen die Kernenergie.
    Bei der SPD und den Linken, sowie auch der FDP, CDU und CSU könnte ich mir vorstellen, dass man sie wieder in Erwägung zieht, wenn man erst merkt, dass die Energiewende in ihrer jetzigen Form zu teuer ist und man den Wohlstand aufgrund der viel zu hohen Energiepreise verliert, aber bis es so weit ist, wird man den Wohlstand wohl eher bereits verloren haben und an der Energiewende bis 2050 gescheitert sein. Dann ist es im Grunde also zu spät.
    Oberhalb der 5 % Hürde bleibt somit nur noch die AfD übrig und ja, das ist die einzige Partei oberhalb der 5 % Hürde die neue Kernreaktoren, insbesondere den Dual Fluid Reaktor der Generation 5 bauen und dessen Entwicklung finanziell fördern will.
    Unterhalb der 5 % Hürde gibt es noch ein paar weitere Parteien, die in Frage kämen.

    Aber ich denke, mit diesem ganzen Hintergrundwissen wird jetzt jeder Einzelne hier selber entschieden können, welche Parteien hier noch in Frage kommen und welche definitiv keine Lösung für die Energiefrage sein werden oder die Situation sogar noch verschlimmern.

    Dann noch etwas zum Schluss.
    Natürlich gehört auch die Kernfusion zur Kernenergie.
    Allerdings, wenn bezüglich ITER und DEMO alles wie geplant verlaufen sollte, würde nach aktuellen Berechnungen der Fusionsreaktor DEMO alleine so viel Tritium in nur 2 Monaten, wie wir derzeit an Weltvorrat überhaupt an Bestand zur Verfügung haben, verheizen, also fusionieren. Da hat man also ein Fusionsbrenntstoffnachschubproblem und ob man das wie geplant so erbrüten kann, wie gewünscht, muss sich erst noch zeigen. Ein anderes Problem sind die exorbitant hohen Investitionskosten von solchen Reaktoren. Ob die je ökonomisch wirtschaftlich werden können, wenn sie denn wie geplant technisch funktionieren, das steht noch in den Sternen. Der Strom von diesem wird aber definitiv nicht günstig werden und das ist das, was wir eigentlich alle brauchen.
    Günstige Energie und bezahlbaren günstigen Strom. Der Rest erledigt sich dann auch von alleine, inkl . der Frage welche Heizung die sinnvollste ist.
     
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  3. eli

    eli
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    Langsam wir es aber arg OT im OT und ich musste bei meiner Maus sogar die Batterie tauschen durch das viele Scrollen in nur einem Beitrag..
    Bei der Wahl des Sportgerätes zum AFD Wähler werden ist auch mal ein neuer Ansatz, wobei ich mich Frage was aus dem Hamster geworden ist
     
  4. #23 Spaxoderwas, 25.03.2021
    Spaxoderwas

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    Hallo,
    ich schließe mich dem Beitrag von @xeno vorbehaltlos an. Politische Statements sollten keinen Platz in einem Heimwerkerforum haben.
     
  5. Kupfer

    Kupfer Neuer Benutzer

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    Nutzer xeno hat die Frage ja gestellt:
     
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  6. #25 Spaxoderwas, 25.03.2021
    Spaxoderwas

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    Okay, gemeint war #20, ich bin der festen Überzeugung, das politische Diskussionen ein solches Forum sprengen können
     
  7. Neige

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    @Spaxoderwas
    wr haben das im Auge, trifftet das Thema ab, machen wir hier dicht.
     
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  8. xeno

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    @Kupfer
    Dafür, dass meine Frage eher rhetorisch gemeint war, hast du ja SEHR ausführlich geantwortet. :D

    Ich habe das jetzt tatsächlich alles gelesen und stimme dir insgesamt zu, wobei ich natürlich nicht alle Thesen nachgeprüft habe.
    Ich bin auch Fan von modernen Kernreaktoren, wenigstens sollte man in dem Bereich endlich mal intensiver forschen.

    Dass die AFD bzw. deren Wahl in dieser Richtung irgendwas positiv beeinflusst, davon gehe ich aber nicht aus. Da müssten die richtigen Parteien schon selbst endlich mal drauf kommen.
     
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  9. Maggy

    Maggy Erfahrener Benutzer

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    Also ich hab das tatsächlich auch zu 3/4 gelesen und fand das eigentlich sehr interessant. Ich habe es mehr überflogen. Werde es mir nochmal in Ruhe durchlesen. Ich zumindest wusste einige Zusammenhänge so nicht.

    Den Holzofen behalten wir trotzdem. :cool:

    Da nur 3/4 war mir der Absatz mit den Parteien erstmal entgangen.... gibt viele die so denken. Wundern tut es mich nicht mehr.
     
  10. swara

    swara Erfahrener Benutzer

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    Ich fand es erfrischend forentrolluntypisch mit richtiger Orthographie und übersichtlicher Gliederung. Musste aber zwischendurch die welkenden Zimmerpflanzen nachgießen.
     
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