Thema: Fusionsenergie

Ihr habt bestimmt alle mal Spider-Man 2 von Raimi gesehen. Der Doctor dort ist in der Lage Strom direkt aus der Sonne zu nehmen, sozusagen als seine Hauptquelle. Das bedeutet billig bis kostenlos Strom für alle Menschen weltweit. Denkt ihr sowas könnte im RL irgendwann mal auch passieren?

Gibt es schon: Solarstrom


Aber in der Form wie im Film? Wenn überhaupt ziehen noch ein paar Jahrzehnte ins Land.

Mein ehemaliger Leherer hatte sogar Solarstrom. DIE MACHT DER SONNE, wortwörtlich. Als direkte Hauptquelle ohne Umwege.

OMFG, das ist die Idee!!! Sonnenenergie für Strom nutzen! Genial! Oder Windenergie! Oder Wasser!! Boah, wir stehen kurz vor einem Durchbruch!

Eigentlich wollte ich nicht antworten, weil da eh nur wieder Getrolle ist. Aber sei's drum:
Das "Verfahren" aus "Spiderman 2" nennt man Fusion. Du kannst dir das als Pendant zur Kernspaltung vorstellen. Da Energie mit Masse im Zusammenhang steht, entsteht bei der Fusion unter "Umwandlung" von Masse in Energie (eigentlich ist das so falsch, ist aber einfacher zu erklären) "Wärme" (=Energie) die man nutzen kann um einen Wasserdampf-Turbine anzutreiben und damit Strom zu erzeugen.

Das Plasma, das dabei entsteht am Leben zu halten ist aber noch nicht langfristig möglich. In Zukunft kommt da aber eine wahrscheinlich saubere Alternative zur klassischen "Kernenergie" auf uns zu.

Die Terminologie ist zur besseren Verständlichkeit etwas unkonventionell gewählt

naja wie soll man denn diese wärme benutzen?
die wärme wäre viel zu heiß um damit irgendwas anzufangen.außerdem würde diese künstliche sonne doch nicht lange überleben.der eisenanteil im kern würde in so einer kleinen sonne doch zu schnell entstehen und dann das gleichgewicht im kern zerstören.

El Bandolero

der eisenanteil im kern würde in so einer kleinen sonne doch zu schnell entstehen und dann das gleichgewicht im kern zerstören.

Im Gegenteil, der wird gar nicht erst erreicht

Fusion funktioniert, nur nicht stabil und langfristig. http://de.wikipedia.org/wiki/ITER

Ich rechne mit der kommerziellen Nutzung der Kernfusion, wenn überhaupt, in frühestens 60 Jahren. Die Tokamak-Technologie ist da ganz vielversprechend. Die technischen Hürden sind enorm. Dafür bietet so ein Fusionsreaktor massig Vorteile.
-leistungsfähiger als kernspaltungsreaktoren (heutige AKWs)
-minimalst Mengen an radioaktivem Abfall, meistens aus ungewünschten Sekundärreaktionen, die mit geeigneten Legierungen für den tokamak-Mantel verringert werden können
-der Reaktor kann nicht außer Kontrolle geraten, da im Störfall das Reaktionsplasma in die Knie geht

- Die benötigten Resourcen sind überall auf dem Planeten verteilt, was politische Vorteile mit sich bringt. Lithium aus dem Erdmantel, Deuterium aus Meerwasser
- der Reaktor belastet nicht die Atmosphäre

nachteil
technisch aufwendig und teuer

ach man lernt jeden tag etwas neues .
kann mir trotzdem jemand sagen wie es im betrieb gekühlt wird?
hab es nicht so richtig verstanden :P
mehr als 100 million grad celsius muss man doch irgendwie kühlen müssen.

dann hab ich noch 2 fragen die nicht direkt mit dem thema zu tun hat.

nämlich wollte ich wissen welche form ein schwarzes loch hat.
ist es ne art scheibe?
ich weiß das es ne krümmung im raum ist aber was für ne form hat es?
oder muss man es sich als eine tiefe schlucht vorstellen?

und meine 2. frage ist.
warum hat saturn noch die ringe?
durch die gravitation müsste es doch die gesteinsbrocken verschlingen oder?
ich meine,der hat ja mehrere monde die ja wohl ne größere masse haben.da kann ich es verstehen wenn er sie nicht verschlingt, aber gesteinsbrocken haben doch wenig masse wodurch sie doch durch die gravitation vom saturn verschlungen werden müsste.oder hab ich da was verpasst?

OmegaPirat

Ich rechne mit der kommerziellen Nutzung der Kernfusion, wenn überhaupt, in frühestens 60 Jahren. Die Tokamak-Technologie ist da ganz vielversprechend. Die technischen Hürden sind enorm. Dafür bietet so ein Fusionsreaktor massig Vorteile.
-leistungsfähiger als kernspaltungsreaktoren (heutige AKWs)
-minimalst Mengen an radioaktivem Abfall, meistens aus ungewünschten Sekundärreaktionen, die mit geeigneten Legierungen für den tokamak-Mantel verringert werden können
-der Reaktor kann nicht außer Kontrolle geraten, da im Störfall das Reaktionsplasma in die Knie geht

- Die benötigten Resourcen sind überall auf dem Planeten verteilt, was politische Vorteile mit sich bringt. Lithium aus dem Erdmantel, Deuterium aus Meerwasser
- der Reaktor belastet nicht die Atmosphäre

nachteil
technisch aufwendig und teuer

also, ITER will schon 2050 Strom liefern.

Was die Resourcen angeht, so bin ich nicht wirklich sicher ob sich aus Lithium wirklich sicher, einfach und kostendecken Tritium brüten lassen wird.

Zwar ist es (rechnerisch) möglich aus einem Gramm Wasserstoff die Energie zu gewinnen die durch das verheizen von 8 Tonnen Erdöl entsteht, im ITER konnte bisher aber nur eine Fusionszeit von vier Sekunden erreicht werden. Und dabei war der Energiewinn durch die Fusion nur etwa 80 Prozen der Energie, die aufgewendet werden musste um die Fusion in Gang zu bringen.

Ich würd da eher schon den Roten Blitz bemühen, der Mann auf dem Fahrrad würde sicher viele Megawatt produzieren...

OmegaPirat

Ich rechne mit der kommerziellen Nutzung der Kernfusion, wenn überhaupt, in frühestens 60 Jahren. Die Tokamak-Technologie ist da ganz vielversprechend. Die technischen Hürden sind enorm. Dafür bietet so ein Fusionsreaktor massig Vorteile.
-leistungsfähiger als kernspaltungsreaktoren (heutige AKWs)
-minimalst Mengen an radioaktivem Abfall, meistens aus ungewünschten Sekundärreaktionen, die mit geeigneten Legierungen für den tokamak-Mantel verringert werden können
-der Reaktor kann nicht außer Kontrolle geraten, da im Störfall das Reaktionsplasma in die Knie geht

- Die benötigten Resourcen sind überall auf dem Planeten verteilt, was politische Vorteile mit sich bringt. Lithium aus dem Erdmantel, Deuterium aus Meerwasser
- der Reaktor belastet nicht die Atmosphäre

nachteil
technisch aufwendig und teuer

Technisch aufwendig und teuer sind die Kernreaktoren auch

Das Problem ist momentan eben noch, dass es (noch) keinen Netto-Energiegewinn gibt beim Betrieb der Versuchs-Fusionsreaktoren ...

Issomad

Technisch aufwendig und teuer sind die Kernreaktoren auch

Das Problem ist momentan eben noch, dass es (noch) keinen Netto-Energiegewinn gibt beim Betrieb der Versuchs-Fusionsreaktoren ...

Wenn ich in diesem Zusammenhang von teuer rede, muss man dies in Relation zu jetzigen Kraftwerken setzen. Ein Fusionsreaktor wird größer aufwendiger und teurer sein als ein Spaltungsreaktor.

OmegaPirat

Wenn ich in diesem Zusammenhang von teuer rede, muss man dies in Relation zu jetzigen Kraftwerken setzen. Ein Fusionsreaktor wird größer aufwendiger und teurer sein als ein Spaltungsreaktor.

Welch Vergleich!

Korrekt wäre, die Kosten in Relation zu setzen zu den Kosten der ersten Spaltungsreaktoren, deren Wirkungsgrad und vor allem deren Kosten für die Beseitigung der Abfälle. Und das zusätzlich in Relation zum Geldwert etc. pp....

Heute kosten Mobiltelefone auch weniger als vor 50 Jahren, sogar weniger als vor 10 Jahren - und sie können sogar mehr, sind kleiner, leichter und effektiver geworden.... Zukunft kostet eben Investitionen; und ein Fusionseaktor - wenn Serienreif - wird ein deutlich besseres Preis-Leistungsverhältnis aufweisen als herkömmliche AKW

El Bandolero

ach man lernt jeden tag etwas neues .
kann mir trotzdem jemand sagen wie es im betrieb gekühlt wird?
hab es nicht so richtig verstanden :P
mehr als 100 million grad celsius muss man doch irgendwie kühlen müssen.

Warum sollte man es kühlen wollen ? Das Plasma wird in ein Magnetfeld eingeschlossen, weil jedes bekannte Material beim Kontakt sofort verdampfen würde. Und kühlen muss man es nicht, weil die Reaktion ja in Gang bleiben soll.

El Bandolero

nämlich wollte ich wissen welche form ein schwarzes loch hat.
ist es ne art scheibe?
ich weiß das es ne krümmung im raum ist aber was für ne form hat es?
oder muss man es sich als eine tiefe schlucht vorstellen?

Niemand kann so genau sagen, ob es eine Kugel ist, oder ein Schlauch mit einem Ausgang. Ich zumindest kenne niemanden, der schonmal da durchgeflogen ist und davon berichtet hätte.

El Bandolero

und meine 2. frage ist.
warum hat saturn noch die ringe?
durch die gravitation müsste es doch die gesteinsbrocken verschlingen oder?
ich meine,der hat ja mehrere monde die ja wohl ne größere masse haben.da kann ich es verstehen wenn er sie nicht verschlingt, aber gesteinsbrocken haben doch wenig masse wodurch sie doch durch die gravitation vom saturn verschlungen werden müsste.oder hab ich da was verpasst?

Fast alle Planeten haben solche Ringe. Nur sind die meisten eben nicht so "groß" wie beim Saturn und damit nicht so einfach und direkt sichtbar. Und ein Sattelit hat auch wenig Masse und kann doch sehr lange in der Erdumlaufbahn bleiben. Du siehst also, es funktioniert auch bei geringeren Massen sehr gut ... die Gravitation nimmt nämlich mit steigender Entfernung ab und wenn man "Gegenkräfte" hat, passiert da auch nichts.

keldana

Niemand kann so genau sagen, ob es eine Kugel ist, oder ein Schlauch mit einem Ausgang. Ich zumindest kenne niemanden, der schonmal da durchgeflogen ist und davon berichtet hätte.

Doch kann man. Es existiert eine Gravitationstheorie, die auch bei extrem hohen Massendichten nich versagt. Die allgemeine Relativitätstheorie. Man muss also lediglich die einsteinschen Feldgleichungen lösen.
Nicht rotierende schwarze Löcher sind kugelsymmetrisch (Schwarzschildlösung). rotierende schwarze Löcher sind achsensymmetrisch (Kerr-Lösung).




Zu den Saturnringen. Die Bewegung von massebehafteten Objekten in einem Gravitationsfeld ist unabhängig von ihrer Masse (schwaches Äquivalenzprinzip). Es ist also egal ob es sich um Staub, Gesteinsbrocken oder Monde handelt was sich im einem zentralsymmetrischen Gravitationsfeld bewegt.

OmegaPirat

Doch kann man. Es existiert eine Gravitationstheorie, die auch bei extrem hohen Massendichten nich versagt. Die allgemeine Relativitätstheorie. Man muss also lediglich die einsteinschen Feldgleichungen lösen.
Nicht rotierende schwarze Löcher sind kugelsymmetrisch (Schwarzschildlösung). rotierende schwarze Löcher sind achsensymmetrisch (Kerr-Lösung).

Also ich für meinen Teil bin nicht davon überzeugt, dass wir GravitationTHEORIEN als vollkommene Weisheit ansehen sollten. Es gibt auf dieser Welt ja noch nicht mal jemanden, der die Gravitation überhaupt zu 100% erklären kann ... und dann sollen wir die massereichsten Gebilde im Universum verstehen ???

Aber generell schonmal interessant zu wissen .. wußte ich bisher noch nicht.

keldana

Also ich für meinen Teil bin nicht davon überzeugt, dass wir GravitationTHEORIEN als vollkommene Weisheit ansehen sollten. Es gibt auf dieser Welt ja noch nicht mal jemanden, der die Gravitation überhaupt zu 100% erklären kann ... und dann sollen wir die massereichsten Gebilde im Universum verstehen ???

Aber generell schonmal interessant zu wissen .. wußte ich bisher noch nicht.

Die allgemeine Relativitätstheorie ist empirisch exzellent bestätigt. Sie beschreibt alle wesentlichen Eigenschaften der Gravitation. Lediglich mögliche quantengravitative Effekte werden nicht erfasst.
Übrigens hat diese Theorie auch die Existenz von schwarzen Löchern vorhergesagt, noch bevor schwarze Löcher durch den Gravitationslinseneffekt, den die Theorie ebenfalls beschreibt, beobachtet werden konnten.

Es stimmt nicht, dass man die Gravitation nicht erklären kann. Die ART stellt die Beziehungen zwischen der Raumzeitmetrik und der Energiedichte (einsteinsche Feldgleichungen) sowie zwischen der Raumzeitmetrik und der Bewegung (Geodätengleichung) her.

Übrigens wird der Theorienbegriff in der Wissenschaft anders verwendet als im Alltag. Während im Alltag jede fixe Idee als Theorie bezeichnet wird, ist in den Naturwissenschaften die Theorie der höchste Grad der erreichbaren Erkenntnis. Ein Modell muss unzählige Tests bestehen bevor es den Status einer Theorie erhält. Vorher nennt man es Hypothese.

Heute hat man noch das Problem die ART mit den Quantenfeldtheorien in Zusammenhang zu bringen.

schwarze Löcher sind übrigens nicht die massereichsten Objekte im Universum, sondern die Objekte mit der höchsten Massendichte. Um die Masse der Erde so stark zu verdichten, dass man die Dichte in einem schwarzen Loch erreicht, müsste man die Erde auf eine Kugel mit einem Radius von 9mm zusammenquetschen.

Hier geht es nicht um schwarze Löcher oder um die Saturnringe, sondern um Fusionsenergie also bleibt bitte beim Thema.