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Energie der Sonne komplett verwenden
 
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timkn



Anmeldungsdatum: 03.12.2021
Beiträge: 2

Beitrag timkn Verfasst am: 03. Dez 2021 13:26    Titel: Energie der Sonne komplett verwenden Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hi,
Mir ist demletzt eine Frage gekommen, die ihr dem Titel teilweise entnehmen könnt.
Ich habe mich gefragt, was passieren würde und ob es theoretisch möglich wäre die ganze Energie, die von der Sonne zur Erde kommt, in z.B. elektrische Energie umzuwandeln.

Ich habe dazu nichts im Internet gefunden deswegen dachte ich mir wäre ich hier womöglich richtig.

Freue mich über Antworten oder Diskussionen.

Meine Ideen:
Ich dachte mir, dass die Erde dann eine Art Eiszeit erleben würde, da keine Energie mehr ?übrig? wäre, um sie aufzuheizen. Lass mich gerne verbessern.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 14636

Beitrag TomS Verfasst am: 03. Dez 2021 13:31    Titel: Antworten mit Zitat

Schau mal hier: https://de.wikipedia.org/wiki/Dyson-Sph%C3%A4re
_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
timk
Gast





Beitrag timk Verfasst am: 03. Dez 2021 13:39    Titel: Antworten mit Zitat

Danke Tom S. , damit wäre meine Frage, ob das möglich wäre geklärt.
Aber was würde mit der Erde passieren in einer solchen Situation? Würde sie abkühlen oder habe ich etwas übersehen?
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 3760

Beitrag DrStupid Verfasst am: 03. Dez 2021 14:02    Titel: Antworten mit Zitat

timk hat Folgendes geschrieben:
Aber was würde mit der Erde passieren in einer solchen Situation? Würde sie abkühlen oder habe ich etwas übersehen?


Das kommt darauf an, ob sie sich innerhalb oder außerhalb der Sphäre befindet. Innen würde sie sich aufheizen und außen abkühlen. Aber wahrscheinlich wäre sie gar nicht mehr da, weil sie zur Rohstoffgewinnung auseinander genommen wurde.
timkn



Anmeldungsdatum: 03.12.2021
Beiträge: 2

Beitrag timkn Verfasst am: 03. Dez 2021 14:06    Titel: Antworten mit Zitat

Dankeschön.
Und wenn man jetzt annehmen würde, dass die Energie innerhalb der Erdatmosphäre umgewandelt würde, zum Beispiel mit Photovoltaik oder ähnlichem? Also Sonnenenergie dringt in unsere Atmosphäre ein, wird aber nie die Erde erreichen, da sie davor umgewandelt würde.
Sir_Isaac_Newton
Gast





Beitrag Sir_Isaac_Newton Verfasst am: 03. Dez 2021 14:19    Titel: Antworten mit Zitat

TomS hat Folgendes geschrieben:
Schau mal hier: Dyson-Sph%C3%A4re

Er meint nur die Energie die die Erde trifft, nicht die ganze Sonne.

Man könnte ja viele Schnipsel aus Aluminium in den Erdorbit befördern, die refklektieren dann einen Teil und es sieht bestimmt cool aus in der Nacht.
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 3760

Beitrag DrStupid Verfasst am: 03. Dez 2021 14:37    Titel: Antworten mit Zitat

timkn hat Folgendes geschrieben:
Und wenn man jetzt annehmen würde, dass die Energie innerhalb der Erdatmosphäre umgewandelt würde, zum Beispiel mit Photovoltaik oder ähnlichem? Also Sonnenenergie dringt in unsere Atmosphäre ein, wird aber nie die Erde erreichen, da sie davor umgewandelt würde.


Dann kommt es darauf an, ob die Energie komplett auf der Erde verwendet wird oder nicht. Wenn ja, dann muss es zumindest dort wärmer werden, wo die Abwärme ins All zurück gestrahlt wird.
Gastantwortet
Gast





Beitrag Gastantwortet Verfasst am: 03. Dez 2021 14:44    Titel: Antworten mit Zitat

timkn hat Folgendes geschrieben:
Dankeschön.
Und wenn man jetzt annehmen würde, dass die Energie innerhalb der Erdatmosphäre umgewandelt würde, zum Beispiel mit Photovoltaik oder ähnlichem? Also Sonnenenergie dringt in unsere Atmosphäre ein, wird aber nie die Erde erreichen, da sie davor umgewandelt würde.


youtube.com/watch?v=giT07O62-4A
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 14636

Beitrag TomS Verfasst am: 04. Dez 2021 08:58    Titel: Antworten mit Zitat

timkn hat Folgendes geschrieben:
Und wenn man jetzt annehmen würde, dass die Energie innerhalb der Erdatmosphäre umgewandelt würde, zum Beispiel mit Photovoltaik oder ähnlichem? Also Sonnenenergie dringt in unsere Atmosphäre ein, wird aber nie die Erde erreichen, da sie davor umgewandelt würde.

Um das zu beantworten müsste man mehr darüber wissen, was genau mit der Energie passieren soll.

Das Gros der Strahlungsenergie der Sonne wird in (bzw. von) der Atmosphäre und der Erdoberfläche von kurzwelliger in langwelligere Strahlung umgewandelt (bzw. direkt reflektiert). Ein kleiner Bruchteil wird in anderer Form gespeichert (z.B. über Photosynthese). Wir haben es (abgesehen von Tag und Nacht, Jahreszeiten etc.) mit einem Gleichgewicht zu tun: im zeitlichen Mittel wird genau so viel Energie aus der Sonnenstrahlung absorbiert wie auch wieder emittiert wird (die Erde wird nicht wärmer - dabei vernachlässigen wir zunächst den Klimawandel).

Wenn du nun die gesamte Sonnenenergie umwandeln möchtest, dann musst du genauer sagen, in was du sie umwandeln willst. Wenn du sie in riesigen, die Erde umspannenden Fabriken in chemische Bindungsenergie umwandeln und so speichern würdest, dann würde die Erde sich eher abkühlen. Das selbe gilt, wenn du sie zur Produktion riesiger Spiegel nutzt. Wenn du sie so umsetzt, dass sie letztlich in irgendeiner Form als Abwärme frei wird, dann würde sich an der Temperatur der Erde eher nichts ändern. Wenn du sie nutzt, um die chemische Zusammensetzung der Atmosphäre zu ändern, dann hängt es maßgeblich von den Details ab.

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Brillant



Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1900
Wohnort: Hessen

Beitrag Brillant Verfasst am: 04. Dez 2021 19:10    Titel: Re: Energie der Sonne komplett verwenden Antworten mit Zitat

timkn hat Folgendes geschrieben:
Ich habe mich gefragt, was passieren würde und ob es theoretisch möglich wäre die ganze Energie, die von der Sonne zur Erde kommt, in z.B. elektrische Energie umzuwandeln.
Das ist theoretisch unmöglich. Während der Herstellung und Installation der Solarmodule müssen Flächen genutzt werden, auf denen zuvor Pflanzen standen. Durch Hunger sterben viele Menschen, vielleicht ersticken sie auch. Auch jene, die Solarmodule herstellten und installierten.

Das Projekt kann nicht fertig gestellt werden.

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Glaubt nicht dem Hörensagen ... oder eingewurzelten Anschauungen, auch nicht den Worten eines verehrten Meisters; sondern was ihr selbst gründlich geprüft und als euch selbst und anderen zum Wohle dienend erkannt habt, das nehmt an. Siddhartha Gautama
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 3760

Beitrag DrStupid Verfasst am: 05. Dez 2021 00:02    Titel: Antworten mit Zitat

TomS hat Folgendes geschrieben:
Wenn du sie so umsetzt, dass sie letztlich in irgendeiner Form als Abwärme frei wird, dann würde sich an der Temperatur der Erde eher nichts ändern.


Es geht darum, die komplette eingestrahlte Energie zu nutzen. Damit wird die Albedo auf Null gesenkt. Das würde zu einer Erhöhung der Temperatur führen.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 14636

Beitrag TomS Verfasst am: 05. Dez 2021 08:24    Titel: Antworten mit Zitat

DrStupid hat Folgendes geschrieben:
Das würde zu einer Erhöhung der Temperatur führen.

Warum ist das sicher? Es kommt m.E. immer auf die konkrete Nutzung an.

Es wäre doch möglich, dass die Nutzung im ersten Schritt über eine Umwandlung oder Speicherung (über endotherme chemische Reaktionen, Photovoltaik etc.) erfolgt. Das führt zunächst zu Albedo Null. Anschließend wird aufgrund eines hohen Wirkungsgrades (z.B. in Antriebstechnik, Beleuchtung, Stahl-, Zement- und chemischer Industrie …) nur ein geringer Anteil in Abwärme = thermische Energie umgesetzt.

Die Energiebilanz heute bei einfallender Strahlungsenergie E und Albedo alpha lautet



wobei eta den mittleren Wirkungsgrad über alle Nutzungsarten bezeichnet und der letzte Term der ungenutzten thermischen Abwärme entspricht.

Die hypothetische Energiebilanz mit Albedo Null wäre



Für eine geringere Temperatur muss gelten



Das ist natürlich rein hypothetisch, aber ich sehe nicht, dass es prinzipiell ausgeschlossen wäre.

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DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 3760

Beitrag DrStupid Verfasst am: 05. Dez 2021 17:29    Titel: Antworten mit Zitat

TomS hat Folgendes geschrieben:
Warum ist das sicher? Es kommt m.E. immer auf die konkrete Nutzung an.


Wenn man die Energie "so umsetzt, dass sie letztlich in irgendeiner Form als Abwärme frei wird", dann ist die konkrete Nutzung egal. Erfolgt die komplette Umwandlung stationär, dann könnte man die Erde ebensogut schwarz anmalen. Zwischenspeicherung würde die Erwärmung lediglich hinauszögern und eventuell verringern, aber nicht verhindern. Dazu müsste man die Energie ins All exportieren bevor sie in Wärme umgewandelt wird.
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 3760

Beitrag DrStupid Verfasst am: 05. Dez 2021 17:31    Titel: Antworten mit Zitat

[quote="TomS"]Warum ist das sicher? Es kommt m.E. immer auf die konkrete Nutzung an.

Wenn man die Energie "so umsetzt, dass sie letztlich in irgendeiner Form als Abwärme frei wird", dann ist die konkrete Nutzung egal. Erfolgt die komplette Umwandlung stationär, dann könnte man die Erde ebensogut schwarz anmalen. Zwischenspeicherung würde die Erwärmung lediglich hinauszögern und eventuell verringern, aber nicht verhindern. Dazu müsste man die Energie ins All exportieren bevor sie in Wärme umgewandelt wird.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 14636

Beitrag TomS Verfasst am: 05. Dez 2021 22:10    Titel: Antworten mit Zitat

Ja, wenn die gesamte Energie letztlich als Abwärme frei wird, dann ist das so. Habe ich schlecht formuliert.
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