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Zukunfts Energien

Alternative Energien der Zukunft

Erneuerbare Energien sind auf dem Vormarsch - sie sind unbegrenzt verfügbar und vor allem umweltfreundlich. Doch wer denkt, dass Windräder und Photovoltaik auf Hausdächern alles sind, was die Forschung zu bieten hat, irrt. Wie wäre es zum Beispiel mit Straßen, die Strom produzieren, oder Solarstrom aus dem All?


energietarife.com gibt einen Ausblick auf die alternativen Energien der Zukunft.

Solar Roadways - Intelligente Straßen, die Strom liefern

Eine Straße als Kraftwerk? Klingt wie Science Fiction, könnte aber bald Realität werden. Scott und Julie Brusow, ein Elektronik-Ingenieur und eine Psychologin aus den USA, planen Straßen, die nicht wie gewöhnlich mit Asphalt, sondern mit speziellen Photovoltaik-Modulen bedeckt werden.

Eine Meile (rund 1,6 km) einer derart ausgebauten Straße könnte so 500 Haushalte mit Strom versorgen. Würden die Solar-Module auf dem gesamten Straßennetz der Vereinigten Staaten eingesetzt werden, könnten sie etwa das Dreifache an Strom erzeugen, was die USA derzeit verbraucht.

Und nicht nur das: LEDs, die in die Panels eingelassen werden, verwandeln die gesamte Straße in ein intelligentes Display, das zum einen die Fahrbahn-Markierung anzeigt, zum anderen aber auch Warnhinweise einblenden kann. Bei Bedarf lassen sich die Module auch beheizen, was Glätte durch Schnee und Eis Vergangenheit werden ließe.

Der Nachteil: Die Kosten wären zunächst extrem hoch. Für das gesamte Straßennetz der USA würden ca. fünf Milliarden der rund 16m² großen Module benötigt. Bei Kosten von knapp 7.000 US-Dollar pro Modul ergäbe sich eine Gesamtsumme im 14-stelligen Bereich.

Allerdings muss man bedenken, dass sich die Module durch den produzierten Strom quasi selbst finanzieren. Zudem müssen asphaltierte Straßen etwa alle sieben Jahre erneuert werden, die Solar-Module sollen mehr als dreimal so lange halten.

Und es bleibt nicht nur bei einer Idee - das U.S. Department of Transportation ermöglichte mit einer 100.000 Dollar Finanzierung die Herstellung eines Prototyps. Ein Video zum Bau des Prototyps finden Sie auf YouTube (englisch).

Space Solar Power - Solarstrom aus dem All

Photovoltaik produziert Strom aus Sonnenenergie, das ist so weit nichts Neues. Doch die Lufthülle der Erde schluckt einen großen Teil des Sonnenlichts. In der Erdumlaufbahn ist die durchschnittliche Strahlungsintensität dagegen etwa achtmal stärker. Wieso also nicht Solarzellen in den Weltraum schießen?

Die Idee klingt gut, die Umsetzung ist jedoch nicht so einfach.
Problem 1: Die Raumfahrt müsste deutlich verstärkt werden, um die Sonnensegel ins All zu transportieren. Etwa 80 Mal so viele Starts wie bisher wären dafür notwendig. Da die Kosten für den Raumtransport bei mehr als 10.000 Dollar pro Kilogramm liegen, müssten zunächst neue Raumtransporter entwickelt werden, die die Transportkosten erheblich senken.

Problem 2: Wie kommt der Strom zur Erde? Ein Kabel zu verlegen, kommt wohl nicht in Frage. Allerdings ist es dem Chef des High-Tech-Unternehmens Managed Energy Technologies aus den USA bereits gelungen, 20 Watt durch Mikrowellen über eine Entfernung von knapp 150km zu übertragen. Der kabellose Stromtransport ist somit prinzipiell möglich, allerdings ging bei dem Versuch auch der größte Teil der Energie verloren.

Das Energiepotential von außerirdischem Solarstrom ist zwar groß, allerdings wird die Realisierung - wenn überhaupt - wohl noch Jahrzehnte in Anspruch nehmen.

Hybridreaktoren - Saubere Atomkraftwerke?

Spätestens seit den Vorfällen in Fukushima hat die Atomkraft weitgehend ihren guten Ruf verloren. Trotzdem könnte Kernkraft in Zukunft durch Hybridreaktoren auf umweltfreundliche Weise zur Stromgewinnung beitragen.

Das Prinzip: Laser strahlen auf winzige, tiefgekühlte Kügelchen aus Tritium und Deuterium (radioaktive Varianten von Wasserstoff). Innerhalb einer Sekunde erhitzen sich die Kügelchen auf mehrere Millionen Grad Celsius. Die Atomkerne der Isotopen verschmelzen zu Helium. Dadurch entsteht Energie in Form von Wärme und Neutronen (Bestandteile des Atomkerns).

In einem Reaktor zerschlagen diese Neutronen die Atomkerne von spaltbaren Materialien wie Uran oder Plutonium und erzeugen so erneut riesige Mengen Wärme, die sich zur Stromerzeugung nutzen lässt.

Im Gegensatz zur heutigen Atomkraft würde kein langlebiger Atommüll entstehen, der noch zigtausend Jahre unter der Erde vor sich hin strahlt. Der Abfall aus Hybridreaktoren würde möglicherweise "nur" 100 Jahre strahlen. Es wäre sogar möglich, dass der Reaktor vorhandenen Atommüll zur Energiegewinnung nutzt und ihn so in schnell zerfallendes oder gar nicht mehr strahlendes Material verwandelt.

Ein GAU durch eine atomare Kernreaktion scheint bei den Hybridreaktoren zudem ausgeschlossen, da sich Hybridreaktoren abschalten, sobald der Neutronennachschub ausbleibt.

Ob das Konzept wirklich aufgeht, kann derzeit noch nicht beurteilt werden. "Erst detaillierte Rechnungen werden zeigen können, ob die Vorteile eines Hybridreaktors tatsächlich so groß sind wie behauptet", so Karl Lackner, Fusionsforscher am Max-Planck-Institut für Plasmaphysik bei München.

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