Nutzung “vorhandener” Blitzableiter

1. Nutzung “vorhandener” Blitzableiter Hier könnte sich ein Blitzenergiespeicher lohnen:

2. Blitzenergie-Inhalt Gesamtenergie aufgeteilt auf eine lange Strecke Gesamtenergie: z. B.: AbgreifbareTeilenergieistdeutlichgeringerals die Gesamtenergie von ca. 200 MJ und bewegtsicheherim kJ-Bereich Wolke-Erde-Blitz Quelle: Hasse/Wiesinger

3. Nutzbare Blitzenergie • di/dt: Induktionsspannung • Ȋ (Scheitelwert des Blitzstromes): Potentialanhebung gegenüber der fernen Erde => Schrittspannung !!! • Eher eine Gefährdung

4. Nutzbare Blitzenergie • Ladung • Anwendung: z. B. Aufschmelzen von Metallen [ Q = 50 bis 200 As gemäß Norm] • Spezifische Energie • Anwendung: z. B. Temperaturerhöhung von Leitern [ bis zu 100 K akzeptabel]. Speicherung unklar. • Elektrodynamische Kräfte: • siehe Anwendungsbeispiel

5. Nutzung “vorhandener” Blitzableiter z. B. Wolkenkratzer oder freistehende Hochhäuser: • H_Da-Hochhaus : 14 Stockwerke à 4m + Dachantenne => 65 m • Blitzhäufigkeit / Jahr: • Alle 8 Jahre ein Blitz Für 1 Blitz/Jahr: • Mindestens 180 m Höhe erforderlich !

6. Energieabschätzung eines Blitzes Betrachtung des Erstblitzes mit folgenden Annahmen: • Ȋ = 50 kA • T2 = 350 μs • Abgeleitete Stromzeitfläche: • Ī*t = 25 kA* 800 μs (siehe rechteckförmige Fläche) • 10 MV Wolke-Erde-Spannung Norm-Blitz-Stoßstrom mit einer Anstiegszeit von 10 μs und einer Rückenhalbwertszeit von 350 μs , siehe DIN VDE 0185-4

7. Nutzung der Blitzstromkräfte KonstruktiveLösung: ZweiparallelePlatten, jedeführt 50 % des Blitzstromes z. B. Verdichtung50 kA: z. B. Erzeugung pot. Energie 100 kA: Quelle: Böhme, Mittelspannungs- technik

8. Industrieapplikation mit ca. 14 kJ Vergleich der “Blitzenergie-Lösung” mit einer Industrielösung: Hydro- Mechanischer Federspeicher- Antrieb Quelle: ABB Antrieb für Leistungs- Schalter

9. Nutzung “vorhandener” Blitzableiter z. B. Wolkenkratzer oder freistehende Hochhäuser: • Annahme: 10.000 Gebäude > 200m => 0,1 bis 1 MJ (≈ 0,0003 MWh) • Im Vergleich dazu hat das Pumpspeicherwerk Goldisthal: 8240 MWh • 0,0003 MWh

10. “Stille” Entladung der Gewitterwolke Hochohmige Verbindung: Langsame und stromschwache Entladung A

11. “Stille” Entladung der Gewitterwolke Entladung über unbemannte Zeppeline: • Problem: 2 -3 km Höhe => Flugraum • Mobile Lösung notwendig • Statistische Effekte A

12. “Stille” Entladung der Gewitterwolke Nutzung Wolkenaufstieg vor Bergmassiven Bei Kondensator-speicherung müßte je nach Höhe der Wolke eine Polaritätsum-schaltung erfolgen ! A

13. Zusammenfassung Nutzung von Blitzenergie im Prinzip möglich • Nutzbare Energien im kJ-Bereich • Sinnvoll für Gebäude > 200m • Liefert mit ca. MJ/Jahr keinen hohen Beitrag und ist nicht planbar • Umschaltung auf 2. Speicher bei Folgeblitzen => Effizienzerhöhung Alternative Energiegewinnung • Gezielte Entladung von entstehenden Gewitterwolken • Hoher Aufwand, aber verstetigter Energiegewinn • Entladung in großer Höhe notwendig ! Flugraum-Probleme !! • 7,9 Mio Entladungen/a entspricht Kohle-KW Der Energiegewinn mit Blitzen ist gering, der Aufwand ist hoch. Gezielte Entadung könnte aber Blitze vermeiden und hat daher Potential !

14. Also doch eher ein Hochspannungsspektakel !! Gewitter über Locarno. Quelle: Internet