Strom erzeugen mit Wärmepumpe?

Nennt sich Stirlingmotor

Kommt sogar ganz ohne Analogelektronik aus

Ja sorry ich wusste nicht so recht welches Forum für die Frage..

Aber irgendwie fehlt der Anreiz für so ein autarkes System (Wärmepumpe 
mit eigener Stromversorgung) oder es geht einfach nicht.. oder?

Ben B. schrieb:
> Ja klar, eine Wärmepumpe, die einen Stirlingmotor antreibt, der dann
> wiederum die Wärmepumpe versorgt.
>
> Sorry - kurz und schmerzlos - geht nicht.

Also es soll ja kein Perpetuum mobile werden - dem System wird ja 
Wärmeenergie zugeführt.

Aber wahrscheinlich gibt es keine geeignete Technologie, um sinnvoll 
Strom aus recht geringen Temperaturunterschieden herzustellen?

WarmUmsHerz schrieb:
> Bei der aktuellen globalen Erwärmung sollte ja niemand etwas dagegen
> haben, wenn die Luft oder der Boden durch die Wärmepumpe heruntergekühlt
> wird..?

Die Wärmepumpe transportiert die Wärmeenergie ja nur, in der Summe kühlt 
da garnichts.

Der Boden wird kälter, die Luft wird wärmer, irgendwann kriecht es 
wieder zurück.

Du gewinnst unter Einsatz von x elektrischer Energie 3x Wärmeenergie. Um 
das System am Laufen zu halten musst du daraus wieder x elektrische 
Energie gewinnen, du brauchst also einen Wirkungsgrad von >33,3% für sie 
Umwandlung Wärme -> Elektrizität.

Da macht dir Carnot einen Strich durch die Rechnung.

Interessante Gedanke, nur der Wirkungsgrad wird erbärmlich sein, da 
kaufst du dir besser den Strom.

Aber vom Gedanken her, durchaus interessant.
Ein Perpetuum mobile kann und soll es ja nicht werden, denn dem System 
wird ja Energie zugeführt. Entweder aus der Luft oder aus dem Boden.

Aus Wärme Strom zu erzeugen ist machbar: 
https://www.heise.de/make/meldung/Die-Hitze-nutzen-So-erzeugt-man-Strom-aus-Waerme-2768290.html

Die Energie aus Luft und Boden oder Wasser ist ja zunächst kostenlos 
verfügbar. Man braucht nur die Technik selbige auch zu ernten.
Das machen im Prinzip Wärmepumpen.

Ich bezweifele allerdings, dass die so gewonnene Ernte dazu ausreicht, 
auch wieder die Wärmepumpe anzutreiben. Das wäre immer noch kein 
Perpetuum mobile, denn dem System wird ja Energie zugeführt. Das System 
müsste sich die Betriebsenergie einfach nur holen.

Sinnvoll wäre sowas allerdings nur, wenn auch noch Nutzenergie über 
bliebe.
Denn ein System das nur sichselbst am Laufen hält, macht ja keinen Sinn.

Irgend W. schrieb:
> Nö, dazu müsste die Luft deutlich wärmer sein als der Boden in der
> entsprechenden Tiefe.

Würde man die lange genug betreiben wäre das auch irgendwann so. 
Natürlich bei Weitem nicht innerhalb der Lebensdauer so einer Anlage.

Mir ging's darum, das man mit Wärmepumpen zwischen Boden und Atmosphäre 
nicht den Planeten kühlen kann, wie hier am Rande impliziert:

WarmUmsHerz schrieb:
> Bei der aktuellen globalen Erwärmung sollte ja niemand etwas dagegen
> haben, wenn die Luft oder der Boden durch die Wärmepumpe heruntergekühlt
> wird..?

Die Idee ist uralt. Und selbstverständlich wäre das umsetzbar. 
Allerdings mit hohem Aufwand, viel teurem Verschleiß, und wenig 
Energiegewinn.
DAS ist der Grund, warum es das noch nicht gibt.
Selbst normale Wärmepumpen zur Wärmegewinnung sind mehr als diskutabel. 
Die Leute glauben, sie könnten damit Geld sparen. Angesichts der Preise 
und Wartung ein schlechter Witz...

Strom erzeugen mit Wärmepumpe, um ebendiese zu betreiben, widerspricht 
zwar nicht unbedingt dem ersten Hauptsatz der Thermodynamik, aber sehr 
wohl dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik: 
https://de.wikipedia.org/wiki/Thermodynamik#Zweiter_Hauptsatz

MfG, Arno

Paule, Bademeister schrieb:
> Die Idee ist uralt. Und selbstverständlich wäre das umsetzbar.
> Allerdings mit hohem Aufwand, viel teurem Verschleiß, und wenig
> Energiegewinn.

Das habe ich befürchtet :-)

Also machbar wäre es demnach schon, aber die Kosten für die Gewinnung 
(Geräte, Abschreibungen, Wartung) wären viel höher als bei Strom aus der 
Steckdose, weshalb man letzteren verwendet.

Also ich könnte ja viele viele Peltier-Elemente verwenden, um aus dem 
geringen Wärmeunterschied Strom zu erzeugen, und damit eine Wärmepumpe 
betreiben. Warum soll das nicht funktionieren? Die Elemente sind 
natürlich räumlich entfernt von der Wärmepumpe.

Aber der Preis für "viele viele" macht die Sache unrentabel - so habe 
ich es verstanden.

Das widerspricht überhaupt keinem Gesetz, oder gar der Physik. Es wird 
der Umgebungsluft Wärme entzogen, von dort stammt die Energie. Ob man 
daraus Strom machen kann, ist allein eine Frage der Auslegung. Man 
könnte recht leicht das übliche Prinzip aus Dampferzeuger, Turbine und 
Generator aufbauen. Zur Not mit einer niedrigsiedenden Flüssigkeit, oder 
aber mit Wasser unter moderatem Vakuum.
Für die ganzen Bedenkenträger und Miesepeter hier dürfte nicht mal ein 
Kühlschrank funktionieren...

@TO: die Erfindungen der Menschheit beruhen fast ausnahmslos auf 
Zufällen, bzw. Versuch und Irrtum. Nur ganz wenig stammt aus echten 
Ideen. Gerade in der heutigen Zeit der Verdummung kannst du selbst 
einfachste Dinge angehen, und wirst erschrocken sein, wie schnell du 
damit Bereiche betrittst, die keiner der 8 Mrd dekadenten Trottel vor 
dir erreicht hat.
Soll heißen, probiere es einfach aus! Selbst wenn es nicht klappt, 
lernst du jede Menge, das dir später mal weiterhilft.

WarmUmsHerz schrieb:
> Man hört ja immer, dass mit Wärmepumpen mehrere Kilowatt Leistung
> erzeugt werden - Heizleistung, wohlgemerkt. Dafür muss man so 25%
> elektrische Leistung aufbringen. Irgendwie doof, dass man die 25% nicht
> aus der gewonnenen Energie erzeugen kann - oder geht das?
>
> Bei der aktuellen globalen Erwärmung sollte ja niemand etwas dagegen
> haben, wenn die Luft oder der Boden durch die Wärmepumpe heruntergekühlt
> wird..?

Alle Wärmekraftmaschinen arbeiten mit einer Temperaturdifferenz. Alle, 
ausnahmslos.

Man kann also nichts herunterkühlen, und dadurch Strom erzeugen. Das 
wiederspricht dem 2. Hauptsatz der Thermodynamik, es wäre ein Perpetuum 
mobile zweiter Art. Das ist physikalisch unmöglich.

Und nein, man kann das nicht trickreich umgehen, beispielsweise mit 
Solarzellen die mit Infrarot arbeiten (sowas gibt es). Auch die 
benötigen eine Temperaturdifferenz.

Natürlich:
Man kann auch aus kleinen Temperaturdifferenzen Strom erzeugen, 
beisielsweise mit Peltierelementen. Wenn man also einen heißen Sommer 
und einen kalten Fluss hat, dann kann man ein Strom gewinnen.
Bei geringen Temperaturdifferenzen braucht man aber ein großen 
Wärmestrom.

Paule, Bademeister schrieb:
> Soll heißen, probiere es einfach aus!

Ich bin ja wie Du sicher, dass es technisch funktionieren würde - 
deshalb hab ich mich gefragt, warum es nicht gemacht wird - und die 
Antwort war für mich, dass es nicht wirtschaftlich ist. Reicht mir. ;-)

WarmUmsHerz schrieb:
> Also ich könnte ja viele viele Peltier-Elemente verwenden, um aus dem
> geringen Wärmeunterschied Strom zu erzeugen, und damit eine Wärmepumpe
> betreiben. Warum soll das nicht funktionieren? Die Elemente sind
> natürlich räumlich entfernt von der Wärmepumpe.
>
> Aber der Preis für "viele viele" macht die Sache unrentabel - so habe
> ich es verstanden.

Nein!

Absatz "Perpetuum Mobile 2. Art":
https://de.wikipedia.org/wiki/Perpetuum_mobile

Anschaulich:
Haut nicht hin, weil man für die Peltierelemente einen höheren 
Wärmestrom zur Verfügung haben müsste, als die Wärmepumpe erzeugen 
könnte.

Das ist ein physikalischer Grundsatz, und keine Frage von Preis oder 
Technik.

WarmUmsHerz schrieb:
> Dafür muss man so 25%
> elektrische Leistung aufbringen. Irgendwie doof, dass man die 25% nicht
> aus der gewonnenen Energie erzeugen kann - oder geht das?

Zu kompliziert gedacht, viel einfacher kann man aus der 
Temperaturdifferenz zwischen Untergrund und Luft direkt Strom erzeugen - 
dumm ist nur, dass man einen brauchbaren Wirkungsgrad erst bei 
Temperaturen von mehr als 60 Grad erreicht und man dafür hier bei uns 
schon sehr tief bohren muss. Der Vorteil ist natürlich, dass man direkt 
Nutzenergie erzeugt, und nicht erst Wärmeenergie mit einer Wärmepumpe 
hochtransformiert, die ziemlich sicher den dann daraus erzeugten Strom 
wieder auffrisst - im besten Fall.

Georg

WarmUmsHerz schrieb:
> Also machbar wäre es demnach schon

Nein.

Wie schon oben steht, widerspricht das dem 2. Hauptsatz der 
Thermodynamik.

Klaus P. schrieb:
> WarmUmsHerz schrieb:
>> Also machbar wäre es demnach schon
>
> Nein.
>
> Wie schon oben steht, widerspricht das dem 2. Hauptsatz der
> Thermodynamik.

Stell dich auf eine lange Diskussion ein ;-)

WarmUmsHerz schrieb:
> Ich bin ja wie Du sicher, dass es technisch funktionieren würde -
> deshalb hab ich mich gefragt, warum es nicht gemacht wird - und die
> Antwort war für mich, dass es nicht wirtschaftlich ist. Reicht mir. ;-)

Respekt, daß du es ohne Umwege geschafft hast, dich durch das hier 
übliche theoretische Gewäsch zu kämpfen! Das gelingt bei weitem nicht 
jedem.
Wie du siehst, geht es sogar noch munter weiter...am Ende werden wohl 
Kältemaschinen als ein Gerücht festgestellt...
Aber so dumme/realitätsferne Menschen muss es auch geben. Der ganze 
Kapitalismus baut inzwischen darauf auf. Und er sorgt selbst für mehr 
Nachwuchs, als man noch vor 20 Jahren gedacht hätte...

Evtl verwechseln hier einige Wärmepumpe mit Geothermie-umwälzpumpe. 
Erstere lässt durch 2. Thermodynamik bzw carnot nicht zu, energie zu 
gewinnen. Geothermie könnte aber sicherlich wärme zur stromerzeugung per 
wärmekraftmaschine bereitstellen, wenn auch recht teuer.

Dergute W. schrieb:
> Moin,
>
> Ein weiterer, aehnlich erfolgversprechender Ansatz waere mit einem Esel,
> der einen Karren zieht, einer Angel und einer Karotte...
>
> SCNR,
> WK

Du meinst, ein Segelschiff antreiben mit einem Ventilator, der auf dem 
Schiff montiert ist?

WarmUmsHerz schrieb:
> Also es soll ja kein Perpetuum mobile werden - dem System wird ja
> Wärmeenergie zugeführt.

Und wo kommt die her?

WarmUmsHerz schrieb:
> und die Antwort war für mich, dass es nicht wirtschaftlich ist. Reicht
> mir. ;-)

10 oder 100 Mal besser als irgendwas zu sein, kann trotzdem 
unwirtschaftlich sein.

Aber auch nur 0.001% mehr rausholen als reingesteckt (im Kreislauf) 
scheitert nur bei Betrügern am geld.

Die Idee würde wohl nur funktionieren, wenn ein drittes 
Temeraturreservoire zur Verfügung stehen würde, dessen Temperatur unter 
dem Ausgangsniveau liegen würde.

> Ich frage mich auch seit langem - z.B. in Kohlekraftwerken wird massiv Energie 
in Flüssen vernichtet

Die Wärmekraftmaschine benötigt ein zweites Temperaturreservoire, je 
niedriger desto besser der Wirkungsgrad. Optimal wäre ein Austritt bei 0 
K, was aber leider unmöglich ist.
Dampfkraftwerke nutzen also z.B. Kraft-Wärmekopplung (benötigt natürlich 
auch Abnehmer) oder kondensieren den Abdampf mit Flusswasser. Da liegen 
die Wirkungsgrade etwa bei 50% - also schon sehr gut.

Heinz R. schrieb:
> Ich frage mich auch seit langem - z.B. in Kohlekraftwerken wird massiv
> Energie in Flüssen vernichtet
> Gibt es hier keine Möglichkeit die irgendwie zu nutzen?
> Falls nein, warum nicht?

Ja die gibt es. Ueber Ferneaermenetze. Niedertemperaturfernwaerme waere 
da noch interessanter. Aber da haben sich Personenkreise Urteile 
erstritten, dass ein Ferneaermeanschluss nicht verordnet werden kann. 
Zum zweiten verhindert rot&gruen solche Erweiterungen fuer fossile 
Kraftwerke schon massiv. Politik ist leider auch eine Ursache.

Heinz R. schrieb:
> Ich frage mich auch seit langem - z.B. in Kohlekraftwerken wird massiv
> Energie in Flüssen vernichtet
> Gibt es hier keine Möglichkeit die irgendwie zu nutzen?
> Falls nein, warum nicht?

Schon.

Das ist aber unwirtschaftlich. Der Aufwand, Strom zu erzeugen, steigt 
mit fallender Temperatudifferenz. Und der Strom darf ja nicht zu teuer 
werden. Man hat vielleicht eine nutzbare Differenz von 80°C->25°C, was 
für die Stromerzeugung wenig ist. Nutzen kann man das generell natürlich 
schon. Z.B. mit Peltierelementen.

Es gibt aber viel wirtschaftlichere Möglichkeiten, mehr Energie aus dem 
Brennstoff zu quetschen.

Ein Kohlekraftwerk nutzt vielleicht eine Temperaturdifferenz von  z.B. 
300°C->100°C, und kommt damit vielleicht auf 30-40% Wirkungsgrad. Jetzt 
brennt das Zeug aber viel heißer, mit über 1000°C.

Man kann den Prozess darum zweistufig machen und 1000°C->300°C 
(Gasturbine) + 300°C->100°C (Dampf) nutzen. Damit holt man fast das 
doppelte heraus.

GUD kommt damit auf bis zu 63%, viel besser als es mit jedem 
Kohlekraftwerk möglich wäre:
https://de.wikipedia.org/wiki/Gas-und-Dampf-Kombikraftwerk

Daran sieht man übrigens sehr gut, was es thermodynamisch gesehen für 
eine irre Verschwendung ist, mit einer >1000°C heißen Gasflamme eine 
Wohnung auf 24°C zu heizen.

WarmUmsHerz schrieb:
> Paule, Bademeister schrieb:
>> Die Idee ist uralt. Und selbstverständlich wäre das umsetzbar.
>> Allerdings mit hohem Aufwand, viel teurem Verschleiß, und wenig
>> Energiegewinn.
>
> Das habe ich befürchtet :-)
>
> Also machbar wäre es demnach schon, aber die Kosten für die Gewinnung
> (Geräte, Abschreibungen, Wartung) wären viel höher als bei Strom aus der
> Steckdose, weshalb man letzteren verwendet.

Es ist unter dem Strich das Selbe mit wie mit einer Lampe eine PV-Zelle 
zu beleuchten die die Lampe betreibt und nebenbei Strom abzweigen zu 
wollen.

Mein Gott Walter....wie kommt man auf solch abstruse Ideen?

Gruß,
Holm

WarmUmsHerz schrieb:
> Paule, Bademeister schrieb:
>> Die Idee ist uralt. Und selbstverständlich wäre das umsetzbar.
>> Allerdings mit hohem Aufwand, viel teurem Verschleiß, und wenig
>> Energiegewinn.
>
> Das habe ich befürchtet :-)
>
> Also machbar wäre es demnach schon, aber die Kosten für die Gewinnung
> (Geräte, Abschreibungen, Wartung) wären viel höher als bei Strom aus der
> Steckdose, weshalb man letzteren verwendet.

Es ist unter dem Strich das Selbe mit wie mit einer Lampe eine PV-Zelle 
zu beleuchten die die Lampe betreibt und nebenbei Strom abzweigen zu 
wollen.

Mein Gott Walter....wie kommt man auf solch abstruse Ideen?

Gruß,
Holm

WarmUmsHerz schrieb:
> Paule, Bademeister schrieb:
>> Soll heißen, probiere es einfach aus!
>
> Ich bin ja wie Du sicher, dass es technisch funktionieren würde -
> deshalb hab ich mich gefragt, warum es nicht gemacht wird - und die
> Antwort war für mich, dass es nicht wirtschaftlich ist. Reicht mir. ;-)

Es ist nicht nur nicht wirtschaftlich, es ist energetisch unmöglich. 
angesichts der erreichbaren Wirkungsgrade.

Wenn es nur nicht wirtschaftlich wäre würden sich die Grünen stark dafür 
interessieren, das wäre doch die Lösung gegen die angebliche 
Menschen-gemachte Erderwärmung....

Gruß,
Holm

Name: schrieb:
> Daran sieht man übrigens sehr gut, was es thermodynamisch gesehen für
> eine irre Verschwendung ist, mit einer >1000°C heißen Gasflamme eine
> Wohnung auf 24°C zu heizen.

Das ist doch barer Unsinn - der Wirkungsgrad einer Heizung beträgt 100 
%, egal welche Temperatur die Flamme oder der Heizdraht oder was auch 
immer hat. Wo soll denn die deiner Meinung nach verschwendete 
Wärmeenergie hin, wenn nicht in die Wohnung?

Georg

georg schrieb:
> Name: schrieb:
>> Daran sieht man übrigens sehr gut, was es thermodynamisch gesehen für
>> eine irre Verschwendung ist, mit einer >1000°C heißen Gasflamme eine
>> Wohnung auf 24°C zu heizen.
>
> Das ist doch barer Unsinn - der Wirkungsgrad einer Heizung beträgt 100
> %, egal welche Temperatur die Flamme oder der Heizdraht oder was auch
> immer hat. Wo soll denn die deiner Meinung nach verschwendete
> Wärmeenergie hin, wenn nicht in die Wohnung?
>
> Georg

Falsch :-)

Gegenbeispiel: Gaswärmepumpe.

Damit kann man über "100% Wirkungsgrad" (plakativ gesagt, weil 
"Wirkungsgrad" unzutreffend ist) erreichen.
Tatsächlich ist das einfach nur ein Gasmotor, der eine Wärmepumpe 
antreibt.

Weil die Wärmepumpe eine Arbeitszahl von >1 hat, UND die Abwärme des 
Motors verwertet wird, erzielt man mehr als 100% der im Gas steckenden 
Wärme als Heizwärme. Durch Mitnutzung von Umgebungswärme aus der 
Außenluft oder Erdwärme.

Und das ist kein theoretisches Konstrukt, sondern gängige Technik. 
Kannst du kaufen. Hier zum Beispiel:
https://www.viessmann.de/de/wohngebaeude/hybridheizung.html