Hallo zusammen,
inwieweit ist es möglich, Energie über die Spannung von Federn zu speichern und wieviel Energie geht dabei verloren?
Wenn man starke Federn mit Hilfe von nicht speicherbaren Energien wie z.B. Solarenergie spannt und anschließend zur Stromerzeugung entspannt, würde dies ein ökologisches Mittel zur Energiespeicherung darstellen, allerdings nur kurzfristig, denn die Spannung verliert sich ja mit der Zeit.
Vielen Dank für euere Bemühungen im vorhinein
Daniel
inwieweit ist es möglich, Energie über die Spannung von Federn
zu speichern und wieviel Energie geht dabei verloren?Wenn man starke Federn mit Hilfe von nicht speicherbaren
Energien wie z.B. Solarenergie spannt und anschließend zur
Stromerzeugung entspannt, würde dies ein ökologisches Mittel
zur Energiespeicherung darstellen, allerdings nur kurzfristig,
denn die Spannung verliert sich ja mit der Zeit.
Meinst du mechanische Federn? Wenn ja würde ich mal von meinem Standpunkt aus behaupten, daß das keine so gute Idee ist. Das Spannen und Entspannen wäre wohl schlecht realisierbar. Wieviele Federn willst du denn benutzen? Soviel Stromfluß läßt sich mit dem Entspannen einer ( selbst sehr gropen ) Feder nicht gewinnen. Außerdem würden wohl höllische Energieverluste durch Wärmereibung auftreten. Außerdem: Wie willst du das Spannen bzw. Entspannen automatisieren? Diese Automatisierung verbraucht wieder Energie.
Florian
Hallo Daniel,
Problem bei der Umsetzung Deiner Idee :
Du Müsstest Solarenergie ( Ich vermute du meinst elektrische energie, die durch Solarzellen gewonnen wurde ? ) zunächst in mechanische Energie umwandeln. Bei der Verwertung dieser Energie sind Grenzen im Nutzungsgrad gesetzt. Alleine schon durch den Wirkungsgrad der Motoren, die Du zum Spannen der Federn benötigst.
Danach hast Du die Energie in Deinen Federn gespeichert, und musst Sie aber zur weiteren Nutzung wieder in elektrische Energie umwandeln. Der Wirkungsgrad bei dieser Umwandlung dürfte noch schlechter sein, wie bei der ersten.
Unter dem Strich wird dann wahrscheinlich die Umwandlung von elektrischer Energie in chemische ( Batterien / Akkus ) oder Wärmeenergie ( Warmwasserspeicher ) einen weitaus besseren Wirkungsgrad liefern, als die Zwischenspeicherung als potentielle mechanische Energie, da hierbei ein grosser Teil der Energie alleine schon durch Reibung im mechanischen System verloren ginge.
Gruss,
Jürgen
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Hallo zusammen,
inwieweit ist es möglich, Energie über die Spannung von Federn
zu speichern und wieviel Energie geht dabei verloren?
Möglich ist das natürlich. Der Wirkungsgrad läßt sich auch auf fast 100% optimieren, da elastische Federn kaum Reibungsverluste produzieren. Verluste sind allerdings bei der Umwandlung in andere Energieformen zu erwarten.
Wenn man starke Federn mit Hilfe von nicht speicherbaren
Energien wie z.B. Solarenergie spannt und anschließend zur
Stromerzeugung entspannt, würde dies ein ökologisches Mittel
zur Energiespeicherung darstellen,
Das ist eine Frage der erzielbaren Energiedichte. Zum Vergleich: Die gespeicherte Energie einer Feder in einer mechanischen Uhr hält kaum länger als 2 Tage. Eine Batterie gleichen Volumens würde die Uhr dagegen ca 2 Jahre in Gang halten. Die erzielbare Energiedichte einer Feder ist also sehr gering.
allerdings nur kurzfristig,
denn die Spannung verliert sich ja mit der Zeit.
Nein, eine elastische Feder kann die Energie praktisch beliebig lange speichern.
Jörg
Hallo,
Problem bei der Umsetzung Deiner Idee :
Du Müsstest Solarenergie ( Ich vermute du meinst elektrische
energie, die durch Solarzellen gewonnen wurde ? ) zunächst in
mechanische Energie umwandeln. Bei der Verwertung dieser
Energie sind Grenzen im Nutzungsgrad gesetzt. Alleine schon
durch den Wirkungsgrad der Motoren, die Du zum Spannen der
Federn benötigst.
Der Wirkungsgrad groesserer E-Motoren liegt ueber 90 Prozent!
Danach hast Du die Energie in Deinen Federn gespeichert, und
musst Sie aber zur weiteren Nutzung wieder in elektrische
Energie umwandeln. Der Wirkungsgrad bei dieser Umwandlung
dürfte noch schlechter sein, wie bei der ersten.
Der Wirkungsgrad groesserer Generatoren liegt ebenfalls ueber 90 Prozent!
Unter dem Strich wird dann wahrscheinlich die Umwandlung von
elektrischer Energie in chemische ( Batterien / Akkus ) oder
Wärmeenergie ( Warmwasserspeicher )
einen weitaus besseren
Wirkungsgrad liefern, als die Zwischenspeicherung als
potentielle mechanische Energie, da hierbei ein grosser Teil
der Energie
Die Umwandlung elektrischer Energie in Waerme ist so ziemlich das Unsinnigste, was es gibt (trotzdem wird es gemacht). Waerme laesst sich nur mit schlechtem Wirkungsgrad in el. Energie umwandeln. Als Energiespeicher ist der Verlust zu gross (insbesondere bei kleinen Speichern). Akkus haben je nach Bauart relativ hohe Selbstentladung.
alleine schon durch Reibung im mechanischen System
verloren ginge.
Federn haben kaum innere Reibung, die Mechanik liesse sich auf ein Minimum reduzieren.
Der grosse Nachteil ist, dass sich mit Federn nur geringe Energiemengen pro Volumeneinheit Speichern lassen.
Gruss,
Niels
inwieweit ist es möglich, Energie über die Spannung von Federn
zu speichern und wieviel Energie geht dabei verloren?
wird zum teil schon gemacht, es gibt zum beispiel handlampen und radios, die wie eine mechanische uhr aufgezogen werden muessen und dann eine bestimmte zeitlang laufen, waehrend die feder einen dynamo antreibt. ganz nuetzlich, wenn batterien schlecht zu kriegen sind…
joachim
Hallo Niels,
nun einmal ganz konkret:
Das Hauptproblem der regenerativen Energien, wie z.B. aus dem Photo-Voltaikverfahren, ist, dass diese nicht jederzeit verfügbar sind und eine Speicherung der Energie in der herkömmlichen Form, wie chemische Energiespeicherung, sehr umständlich ist.
Bei Energieüberschuß wäre es doch sinnvoll, einfach Federn zu spannen, die sich bei Bedarf entspannen und somit Energie erzeugen könnten.
Die Spannkraft der Feder kann auch direkt eingesetzt werden, in einem Automobil beispielsweise.
In den vorherigen Beiträgen habe ich keine Haken an dieser Idee feststellen können, dann wäre dies eine ganz trivale Form der Energiespeicherung, die nur bisher niemandem aufgefallen ist.
Vielleicht findest du doch noch einen kleinen Haken bei der Sache, sonst müßte ich diese Idee ewig mit mir herumtragen.
Viele Grüße
Daniel
Die Spannkraft der Feder kann auch direkt eingesetzt werden,
in einem Automobil beispielsweise.In den vorherigen Beiträgen habe ich keine Haken an dieser
Idee feststellen können, dann wäre dies eine ganz trivale Form
der Energiespeicherung, die nur bisher niemandem aufgefallen
ist.
Hi Daniel,
Deine Idee, Federn als Energiespeicher für Autos einzusetzen, HAT einen Haken.
Ebenso wie eine Feder stellt auch jeder rotierende Körper einen „mechanischen Energiespeicher“ dar. Ich habe mal von Tests mit Bussen gehört, die nicht mit Diesel fuhren, sondern statt des Motors eine massive Walze aus einem schweren Material eingebaut hatten. Wenn die Walze an irgendeiner „Auftankstation“ in hinreichend schnelle Drehung gebracht wird, kann sie (über ein geeignetes Getriebe) die Räder antreiben, und der Bus fährt (wobei die Walze stetig langsamer wird – klar). Wäre auch sicher toll (z. B. für stark abgasbelastete Innenstädte); nur gibt es ein gewaltiges Problem, und zwar ein sicherheitstechnisches: Wenn so ein Bus verunglückt und die „befreite“ Walze ihre Energie unkontrolliert an das abgibt, was ihr gerade im Weg steht, hätte das katastrophale Folgen. Dieses Problem wohnt allen mechanischen Energiespeichern inne, auch Deiner Feder. Wenn eine Feder gespannt ist, muß sie ja irgendwie „festgehalten“ werden, und ein Versagen des Arretiermechanismus’ (Bolzenbruch, Seilriß…) kann nicht prinzipiell verhindert
werden. Wenn eine Feder, die genug Energie gespeichert hat, um ein Auto 10 km weit zu bewegen, ihre Energie jemals unkontrolliert auf einmal abgibt, hätte das ebenfalls verheerende Folgen.
Chemische Energiespeicher sind viel weniger gefährlich, denn damit z. B. ein Benzintank seine Energie schlagartig abgeben kann, muß sein Inhalt erstmal eine vergleichsweise hohe
Temperatur erreichen (Autounfälle, die zur Explosion des Benzintanks führen, sind in der Realität sehr selten).
Mit freundlichem Gruß
Martin
Ebenso wie eine Feder stellt auch jeder rotierende Körper
einen „mechanischen Energiespeicher“ dar. Ich habe mal von
Tests mit Bussen gehört, die nicht mit Diesel fuhren, sondern
statt des Motors eine massive Walze aus einem schweren
Material eingebaut hatten. Wenn die Walze an irgendeiner
„Auftankstation“ in hinreichend schnelle Drehung gebracht
wird, kann sie (über ein geeignetes Getriebe) die Räder
antreiben, und der Bus fährt (wobei die Walze stetig langsamer
wird – klar). Wäre auch sicher toll (z. B. für stark
abgasbelastete Innenstädte); nur gibt es ein gewaltiges
Problem, und zwar ein sicherheitstechnisches: Wenn so ein Bus
verunglückt und die „befreite“ Walze ihre Energie
unkontrolliert an das abgibt, was ihr gerade im Weg steht,
hätte das katastrophale Folgen. Dieses Problem wohnt allen
mechanischen Energiespeichern inne, auch Deiner Feder. Wenn
eine Feder gespannt ist, muß sie ja irgendwie „festgehalten“
werden, und ein Versagen des Arretiermechanismus’
(Bolzenbruch, Seilriß…) kann nicht prinzipiell verhindert
werden. Wenn eine Feder, die genug Energie gespeichert hat,
um ein Auto 10 km weit zu bewegen, ihre Energie jemals
unkontrolliert auf einmal abgibt, hätte das ebenfalls
verheerende Folgen.Chemische Energiespeicher sind viel weniger gefährlich, denn
damit z. B. ein Benzintank seine Energie schlagartig abgeben
kann, muß sein Inhalt erstmal eine vergleichsweise hohe
Temperatur erreichen (Autounfälle, die zur Explosion des
Benzintanks führen, sind in der Realität sehr selten).Mit freundlichem Gruß
Martin
Hallo,
Also erstmal an Daniel: Die Feder als Energiespeicher einzusetzen ist in der Tat in manchen Faellen geeignet, aber leider nicht beim Auto, denn damit die Feder in der Lage sei einen PKW 100km anzutreiben muesste sie 50 Tonnen wiegen…!
Das Schwungrad als Energiespeicher ist da schon geeigneter, und der Gefahr, die Martin gesehen hat, kann man begegnen, indem man ein „gewickeltes Schwungrad“ benutzt (z.B. aus Stahlband auf einen Kern gewickelt). Schwungraeder sind in dieser Form eigentlich auch den elektrishen Akkumulatoren ueberlegen, was die Energiedichte angeht. Es gibt eigentlich keinen plausieblen Grund Elektroautos Schwungradautos vorzuziehen.
Marcus
Hallo Daniel!
Sieh Dir mal Opas Taschenuhr an! Was macht er damit alle paar Stunden? Die Feder spannen!
Ist keine Spiralfeder aber eine Feder.
Gruß Werner
Hallo Werner,
ist aber doch ne Spiralfeder. Die anderen heissen Schraubenfedern.
Gruss Reinhard
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Hallo Reinhard!
Hast Recht! (Parkinson oder Alzheimer?)Gruß Werner
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Ist die Frage so unklar oder habt ihr keine Lust?
???
???
Ja, zumindest fuer mich sind Deine Fragen zu unklar; sie wirken auch etwas unmotiviert. Versuch sie doch mal anders zu stellen.
Marcus
Ja, zumindest fuer mich sind Deine Fragen zu unklar; sie
wirken auch etwas unmotiviert. Versuch sie doch mal anders zu
stellen.
Also, ganz kurz: Ich will die bei der Reibung entstehenden elektrischen Kräfte zur Induktion nutzen um im Auto eine elektrische Energiequelle zu haben. Warum ich glaube, daß das funktionieren kann wiederhole ich jetzt nicht nochmal.
Warum wirke ich unmotiviert?
Florian
SORRY ENTSCHULDIGUNG!!!
Hab’ gerade gemerkt, daß ich beim Schreiben von „Ist meine Frage so unklar?“ irgendwie in den falschen Artikel gerutscht bin, als ich es geschrieben habe. Das bezog sich auf „Stromerzeugung im Auto“. Ich bitte vielmals um Entschuldigung ( manche Leute können eben nicht mit dem Computer umgehen ).
Florian
Ich hette meine Antwotr nicht an diese Stelle gesetzt. Das muss ein Fehler bei wer-weiss-was sein. Deine Frage war nicht unmotiviert und ich haette nie so geantwortet
Marcus
[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]