Irdisches Tir Na nÒg:
Die Temperaturregulierung sollte mit Hilfe von Erdwärmesonden geschehen:
Erdwärmesonden sind in Tiefenbohrungen eingebrachte Erdsonden. Die Tiefe einer Bohrung variiert nach dem geologischen Aufbau des Untergrundes und wird für den normalen Wohnungsbau zwischen 50 und 100 Metern durchgeführt, für Großbauten zwischen 400 und 3000 Metern, je nach lokalen Gegebenheiten und Leistungsanforderung. Durch Wasser als Trägerflüssigkeit wird die Erdwärme zur Wärmepumpe transportiert und dann auf das entsprechend erforderliche Niveau gehoben. Diese Variante der Nutzung von Erdwärme hat einen hohen Wirkungsgrad. Aber auch die Variante zur Kühlung kann über Erdsonden erfolgreich umgesetzt werden. Hierbei wird Wärme aus Gebäuden über die Wärmepumpe in das Erdreich übertragen, die die Regeneration unterstützt und sozusagen im Winter wieder zur Verfügung steht. Planungen für Erdwärmesonden erfordern zwar eine umfangreiche Berechnung, die Erdwärmesonden sind aber umweltfreundlich, und sie können wie gesagt nicht nur im Winter heizen, sondern auch im Sommer kühlen.
Die eigentliche Energieversorgung, sollte nicht durch große Kraftwerke, sondern durch Bürgerkraftwerke, für jedes Haus, Hütte, Zelt usw. einzeln geregelt werden, da man sich so die Hochspannungs- und unterirdischen Leitungen sparen kann. Welche Energie man hierfür benutzt, hängt von der Lage des Hauses ab, die Stromleitungen sollten jedenfalls die von mir erfundenen Ultraleiter sein, da so keinerlei Energieverlust entsteht. Hier mal eine Liste der möglichen Energien:
Wasserströmungskraftwerke (an Gewässern, wo es starke Wasserströmungen gibt):
Wasserströmungskraftwerke funktionieren im Prinzip wie Windkraftwerke, nur bewegt sich der Rotor unter Wasser. An der Wasseroberfläche befindet sich eine kleine Plattform, auf der sich Wartungsarbeiter aufhalten können und ein Computer, der Daten über den Rotor sammelt. Auf der Höhe der Wasserströmung befindet sich ein 11 Centimeter durchmessender zweiflügliger Rotor, der sich mit ungefähren 15 Umdrehungen pro Minuten dreht - angetrieben mit Hilfe der Wasserströmung. Ein Generator wandelt wie bei einem Windrad die Strömung in Elektrizität um. Die Wartung geschieht über einen zentralen Server, auf dem alle Daten zusammenlaufen. Dadurch werden Schäden früh erkannt und können unter Umständen direkt gewartet werden. Wasserströmungskraftwerke besitzen eine Nennleistung von 3 kW. Der Turm, an dem der Rotor angebracht ist, ist knapp 50 cm hoch, bei einem Durchmesser von 25 cm. Er wird 15 cm tief in den Gewässerboden getrieben. Zur Wartung des Rotors kann dieser hydraulisch am Turm nach oben bis über den Wasserspiegel gefahren werden.
Windgeneratoren (wo es viel Wind gibt):
Windgeneratoren sind häufig selbstgebaute, ansonsten industriell hergestellte Heim- oder Kleinwindkraftanlagen zum Betrieb von Generatoren oder Pumpen, die eingesetzt werden, um günstig und nachhaltig Aufgaben in entlegenen Gegenden, wie zum Beispiel in der Landwirtschaft, auszuführen. Voraussetzung für einen wirtschaftlichen Betrieb sind ausreichend starker und häufiger Wind. Für die Stromerzeugung kommen hier Windräder zur Verwendung, die eine Vorrichtung zum Umwandeln der Windenergie in eine Drehbewegung, zum Antreiben eines Generators sind. Der Turm des Windgenerators ist zwischen 10 und 20 m hoch, der Rotordurchmesser des Windgenerators beträgt 5 m und erzeugt eine Nennleistung von 5 bis 6 kW.
Güllekraftwerke (wo es Viehwirtschaft gibt):
Ein Güllekraftwerk ist eine kompakte Anlage zur gekoppelten Erzeugung von Strom und Wärme nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung. Der Schwerpunkt liegt bei den herkömmlichen Güllekraftwerken auf der Stromerzeugung. Die Gülle wird in Sammelbehältern auf 38°C erwärmt und mit Mikroorganismen versetzt. Diese bauen die Kohlenstoffverbindungen ab und bilden dabei ein Biogas, das überwiegend aus Methan besteht. Dieses wird in einem Verbrennungsmotor verbrannt. Durch die Motorbewegung wird ein Generator angetrieben der 5kW Nennleistung erzeugt.
Photovoltaische Solarkraftwerke (wo viel die Sonne scheint):
In Photovoltaischen Solarkraftwerken, findet die Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie statt. Photovoltaische Solarkraftwerke bestehen aus mehreren Komponenten. Der Generator empfängt und wandelt die Lichtenergie in elektrische Energie in Form von Gleichstrom um. Als Empfänger dienen Solarzellen. Die Solarzellen dienen in jedem Fall als Wandler der Strahlungsenergie durch Ausnutzung des Photovoltaischen Effektes. Aufgrund der sehr geringen elektrischen Spannung einer einzelnen Solarzelle werden mehrere zu Solarmodulen zusammengefasst. Für einen Generator werden 10 Module benötigt. Die elektrische Energie mit einer Nennleistung zwischen 1 und 2,5 kW wird nun über Kabel dem System zugeführt.
Thermische Solarkraftwerke (in warmen Gegenden):
Die thermische Energie der Sonnenstrahlung wird in der Solarthermie nutzbar gemacht. Dabei ist die gewählte Architektur eines Gebäudes, bei der Nutzung der Sonnenenergie berücksichtigt wird, ein entscheidende Faktor. Bei entsprechend konstruierten Absorberflächen wird die Sonnenwärme in einem 4 m² großen Sonnenkollektor gesammelt. Durch die Bündelung der Sonnenenergie mit Spiegeln, wie es in den Thermischen Solarkraftwerken geschieht, können am Brennpunkt Temperaturen bis zu 1300 °C erzielt werden, die industriell gut nutzbar sind. Die hohen Energiekonzentrationen werden mit einer Dampfturbine in elektrische Energie mit einer Nennleistung zwischen 1,2 und 4 kW umgewandelt.
Solarchemiekraftwerke (in Fabriken zur Herstellung von Wasserstoff und Deuterium):
Bei der solarchemischen Wasserstoff-/Deuteriumproduktion stellt man Wasserstoff/Deuterium solar her. In diesem Verfahren erhitzt man Zinkoxyd in einem Reaktor, der direkt durch in einem Solarkollektor konzentrierte Sonneneinstrahlung erhitzt wird und dabei Sauerstoff abspaltet. Das Zinkoxyd wird dadurch gewonnen, das man Zinkspat in einem Schachtofen zu Zinkoxyd umwandelt. Leitet man das reduzierte Zink ab und führt Wasserdampf zu, dann oxidiert es und bricht aus dem Wasserdampf den Sauerstoff und der gewünschte Wasserstoff/Deuterium kann eingefangen werden. Der Sauerstoff treibt eine Gasturbine an und erzeugt so elektrische Energie mit einer Nennleistung von 400 MW pro Gasturbine.
Geothermikkraftwerke (für Bergwerke):
Bergwerke eignen sich für die Tiefengeothermie. Die dortigen Formationswässer sind je nach Tiefe der Lagerstätte 60 bis 120 °C heiß, die Bohrungen oder Schächte sind vorhanden und können genutzt werden, um die warmen Lagerstättenwässer einer Geothermischen Nutzung zuzuführen. Dieses Lagerstättenwasser wird in eine Dampfturbine geleitet die eine elektrische Energie mit einer Nennleistung von 15 MW erzeugt.
Auf den Mars:
Dies alles gilt natürlich nicht für den Mars, hier bedarf es eine völlig andere Energieversorgung:
Müllverbrennungsanlagen:
Die Müllabfuhr bringt auf den Mars den Müll in eine Müllentladehalle, wo der Müll entladen wird, und dann in einem Müllbunker zwischengelagert wird. Dort wird er dann bei Bedarf von einem computergesteuerten Robotergreifarm in den Aufgabetrichter gegeben, durch den rutscht der Müll dann in den Verbrennungsraum. In den Verbrennungsraum wo er auf dem Verbrennungsrost landet. Unter dem Rost wird im Entschlacker die Schlacke abgezogen, während im Dampferzeuger mittels der heißen Abgase Dampf erzeugt wird, mit dem Turbinen betrieben werden die elektrischen Strom mit einer Nennleistung von 35 MW erzeugen (reicht für ca. 60.000 Mars-Haushalte) und auch Fernwärme zum Heizen in den Haushalten auf den Mars erzeugen. Die heiße Abluft passiert zunächst einen Gewebefilter wo Staub abgeschieden wird und dann einen HCI-Wäscher zum Auswaschen der Salzsäure. Anschließend wird ein Elektrofilter passiert in dem noch eventuell vorhandener Staub entfernt wird bevor die Abgase als Treibhausgase an die Außenluft zum Vorantreiben des Terraformings abgegeben werden.
Die Temperaturregulierung sollte mit Hilfe von Erdwärmesonden geschehen:
Erdwärmesonden sind in Tiefenbohrungen eingebrachte Erdsonden. Die Tiefe einer Bohrung variiert nach dem geologischen Aufbau des Untergrundes und wird für den normalen Wohnungsbau zwischen 50 und 100 Metern durchgeführt, für Großbauten zwischen 400 und 3000 Metern, je nach lokalen Gegebenheiten und Leistungsanforderung. Durch Wasser als Trägerflüssigkeit wird die Erdwärme zur Wärmepumpe transportiert und dann auf das entsprechend erforderliche Niveau gehoben. Diese Variante der Nutzung von Erdwärme hat einen hohen Wirkungsgrad. Aber auch die Variante zur Kühlung kann über Erdsonden erfolgreich umgesetzt werden. Hierbei wird Wärme aus Gebäuden über die Wärmepumpe in das Erdreich übertragen, die die Regeneration unterstützt und sozusagen im Winter wieder zur Verfügung steht. Planungen für Erdwärmesonden erfordern zwar eine umfangreiche Berechnung, die Erdwärmesonden sind aber umweltfreundlich, und sie können wie gesagt nicht nur im Winter heizen, sondern auch im Sommer kühlen.
Die eigentliche Energieversorgung, sollte nicht durch große Kraftwerke, sondern durch Bürgerkraftwerke, für jedes Haus, Hütte, Zelt usw. einzeln geregelt werden, da man sich so die Hochspannungs- und unterirdischen Leitungen sparen kann. Welche Energie man hierfür benutzt, hängt von der Lage des Hauses ab, die Stromleitungen sollten jedenfalls die von mir erfundenen Ultraleiter sein, da so keinerlei Energieverlust entsteht. Hier mal eine Liste der möglichen Energien:
Wasserströmungskraftwerke (an Gewässern, wo es starke Wasserströmungen gibt):
Wasserströmungskraftwerke funktionieren im Prinzip wie Windkraftwerke, nur bewegt sich der Rotor unter Wasser. An der Wasseroberfläche befindet sich eine kleine Plattform, auf der sich Wartungsarbeiter aufhalten können und ein Computer, der Daten über den Rotor sammelt. Auf der Höhe der Wasserströmung befindet sich ein 11 Centimeter durchmessender zweiflügliger Rotor, der sich mit ungefähren 15 Umdrehungen pro Minuten dreht - angetrieben mit Hilfe der Wasserströmung. Ein Generator wandelt wie bei einem Windrad die Strömung in Elektrizität um. Die Wartung geschieht über einen zentralen Server, auf dem alle Daten zusammenlaufen. Dadurch werden Schäden früh erkannt und können unter Umständen direkt gewartet werden. Wasserströmungskraftwerke besitzen eine Nennleistung von 3 kW. Der Turm, an dem der Rotor angebracht ist, ist knapp 50 cm hoch, bei einem Durchmesser von 25 cm. Er wird 15 cm tief in den Gewässerboden getrieben. Zur Wartung des Rotors kann dieser hydraulisch am Turm nach oben bis über den Wasserspiegel gefahren werden.
Windgeneratoren (wo es viel Wind gibt):
Windgeneratoren sind häufig selbstgebaute, ansonsten industriell hergestellte Heim- oder Kleinwindkraftanlagen zum Betrieb von Generatoren oder Pumpen, die eingesetzt werden, um günstig und nachhaltig Aufgaben in entlegenen Gegenden, wie zum Beispiel in der Landwirtschaft, auszuführen. Voraussetzung für einen wirtschaftlichen Betrieb sind ausreichend starker und häufiger Wind. Für die Stromerzeugung kommen hier Windräder zur Verwendung, die eine Vorrichtung zum Umwandeln der Windenergie in eine Drehbewegung, zum Antreiben eines Generators sind. Der Turm des Windgenerators ist zwischen 10 und 20 m hoch, der Rotordurchmesser des Windgenerators beträgt 5 m und erzeugt eine Nennleistung von 5 bis 6 kW.
Güllekraftwerke (wo es Viehwirtschaft gibt):
Ein Güllekraftwerk ist eine kompakte Anlage zur gekoppelten Erzeugung von Strom und Wärme nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung. Der Schwerpunkt liegt bei den herkömmlichen Güllekraftwerken auf der Stromerzeugung. Die Gülle wird in Sammelbehältern auf 38°C erwärmt und mit Mikroorganismen versetzt. Diese bauen die Kohlenstoffverbindungen ab und bilden dabei ein Biogas, das überwiegend aus Methan besteht. Dieses wird in einem Verbrennungsmotor verbrannt. Durch die Motorbewegung wird ein Generator angetrieben der 5kW Nennleistung erzeugt.
Photovoltaische Solarkraftwerke (wo viel die Sonne scheint):
In Photovoltaischen Solarkraftwerken, findet die Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie statt. Photovoltaische Solarkraftwerke bestehen aus mehreren Komponenten. Der Generator empfängt und wandelt die Lichtenergie in elektrische Energie in Form von Gleichstrom um. Als Empfänger dienen Solarzellen. Die Solarzellen dienen in jedem Fall als Wandler der Strahlungsenergie durch Ausnutzung des Photovoltaischen Effektes. Aufgrund der sehr geringen elektrischen Spannung einer einzelnen Solarzelle werden mehrere zu Solarmodulen zusammengefasst. Für einen Generator werden 10 Module benötigt. Die elektrische Energie mit einer Nennleistung zwischen 1 und 2,5 kW wird nun über Kabel dem System zugeführt.
Thermische Solarkraftwerke (in warmen Gegenden):
Die thermische Energie der Sonnenstrahlung wird in der Solarthermie nutzbar gemacht. Dabei ist die gewählte Architektur eines Gebäudes, bei der Nutzung der Sonnenenergie berücksichtigt wird, ein entscheidende Faktor. Bei entsprechend konstruierten Absorberflächen wird die Sonnenwärme in einem 4 m² großen Sonnenkollektor gesammelt. Durch die Bündelung der Sonnenenergie mit Spiegeln, wie es in den Thermischen Solarkraftwerken geschieht, können am Brennpunkt Temperaturen bis zu 1300 °C erzielt werden, die industriell gut nutzbar sind. Die hohen Energiekonzentrationen werden mit einer Dampfturbine in elektrische Energie mit einer Nennleistung zwischen 1,2 und 4 kW umgewandelt.
Solarchemiekraftwerke (in Fabriken zur Herstellung von Wasserstoff und Deuterium):
Bei der solarchemischen Wasserstoff-/Deuteriumproduktion stellt man Wasserstoff/Deuterium solar her. In diesem Verfahren erhitzt man Zinkoxyd in einem Reaktor, der direkt durch in einem Solarkollektor konzentrierte Sonneneinstrahlung erhitzt wird und dabei Sauerstoff abspaltet. Das Zinkoxyd wird dadurch gewonnen, das man Zinkspat in einem Schachtofen zu Zinkoxyd umwandelt. Leitet man das reduzierte Zink ab und führt Wasserdampf zu, dann oxidiert es und bricht aus dem Wasserdampf den Sauerstoff und der gewünschte Wasserstoff/Deuterium kann eingefangen werden. Der Sauerstoff treibt eine Gasturbine an und erzeugt so elektrische Energie mit einer Nennleistung von 400 MW pro Gasturbine.
Geothermikkraftwerke (für Bergwerke):
Bergwerke eignen sich für die Tiefengeothermie. Die dortigen Formationswässer sind je nach Tiefe der Lagerstätte 60 bis 120 °C heiß, die Bohrungen oder Schächte sind vorhanden und können genutzt werden, um die warmen Lagerstättenwässer einer Geothermischen Nutzung zuzuführen. Dieses Lagerstättenwasser wird in eine Dampfturbine geleitet die eine elektrische Energie mit einer Nennleistung von 15 MW erzeugt.
Auf den Mars:
Dies alles gilt natürlich nicht für den Mars, hier bedarf es eine völlig andere Energieversorgung:
Müllverbrennungsanlagen:
Die Müllabfuhr bringt auf den Mars den Müll in eine Müllentladehalle, wo der Müll entladen wird, und dann in einem Müllbunker zwischengelagert wird. Dort wird er dann bei Bedarf von einem computergesteuerten Robotergreifarm in den Aufgabetrichter gegeben, durch den rutscht der Müll dann in den Verbrennungsraum. In den Verbrennungsraum wo er auf dem Verbrennungsrost landet. Unter dem Rost wird im Entschlacker die Schlacke abgezogen, während im Dampferzeuger mittels der heißen Abgase Dampf erzeugt wird, mit dem Turbinen betrieben werden die elektrischen Strom mit einer Nennleistung von 35 MW erzeugen (reicht für ca. 60.000 Mars-Haushalte) und auch Fernwärme zum Heizen in den Haushalten auf den Mars erzeugen. Die heiße Abluft passiert zunächst einen Gewebefilter wo Staub abgeschieden wird und dann einen HCI-Wäscher zum Auswaschen der Salzsäure. Anschließend wird ein Elektrofilter passiert in dem noch eventuell vorhandener Staub entfernt wird bevor die Abgase als Treibhausgase an die Außenluft zum Vorantreiben des Terraformings abgegeben werden.
Fàilte
Benjamin O'Hara
Benjamin O'Hara