Auftriebskraftwerk nach GAIA/Rosch

In den letzten Monaten wurde auf diversen Messen ein sogenanntes Auftriebskraftwerk vorgestellt, das in einer Ausbauvariante mit 5m Apparatur-Höhe 5kW überschüssige Leistung generieren soll. Angeboten wird das Auftriebskraftwerk von einem Verein namens GAIA und hergestellt durch eine Firma Rosch Innovation AG.

Vertriebspartner der Rosch Innovation AG sind u.a.:

• www.e-cat-deutschland.de
• www.annoncen.org
• www.schweiz-247.de
• www.afrika-123.de
• www.info-finder.net
• www.fast-alles.net
• www.pressefeuer.at
• www.hasselwander.co.uk
• www.marbach-academy.de
• www.vecernji.hr
• www.ne-nord-energy.com
• www.energietechnik-weiden.de
• www.romanfeser.de
• www.genogen-energy.de
• www.markt.de
• www.offenes-presseportal.de
• www.nachrichten.net
• www.news4press.com

Es haben sich Gegner dieser Idee teilweise mit dedizierten Webseiten zu Wort gemeldet, die behaupten, dass das vorgeschlagene Konzept nicht funktionieren kann (Quelle der folgenden Abbildung http://gaia.ws1.eu/):

Wir betrachten das Konzept energetisch und verwenden für dieses Gedankenexperiment der Einfachheit halber keine zylinderförmigen sondern quarderförmige Container. Ein solcher Container mit einer angenommenen Grundfläche (0.3cm^2) und Höhe (10cm) befindet sich am Boden (Fläche ) eines Wassertanks der Höhe (5m) und wird zu 10% () mit Luft befüllt. Der Druck am Boden des Tanks beträgt ohne Berücksichtig des Luftdrucks

(1)

Um den Container mit Luft zu füllen, ist vom Kompressor folgende Arbeit zu verrichten:

	(2)

Würde man den Container hermetisch versiegeln und dann an die Oberfläche treiben lassen, würde folgende Arbeit verichtet.

Es wäre also nichts gewonnen.

Wir versiegeln daher den Container nicht, sondern lassen zu, dass der Druck im Container beim Aufstieg mit abnehmender Tiefe abnimmt. Das Gas im Container folgt der allgemeinen Gasgleichung

Zunächst können wir die Masse des eingepressten Gases wie folgt berechnen.

Wir haben und gehen von (Raumtemperatur) aus. Nun sinkt der Druck um den Container wie folgt:

(3)

wobei die Tiefe (Abstand des Containers zur Wasseroberfläche) und den Luftdruck an der Wasseroberfläche angeben soll. Die Gasmenge kann sich auf dem Weg nach oben nicht ändern. Auch ist konstant. Die Änderung des Drucks ist via Eq. 3 bekannt. Unbekannt ist, wie sich und entwickeln.

Da der Druck abnimmt, wird sich das Volumen vergrössern. Mit vergrössertem Gasvolumen steigt aber auch die Auftriebskraft des Containers. Wir haben

und wenn wir zunächst von konstanter Temperatur im Container ausgehen,

sehen wir, dass die Auftriebskraft durch die Ausdehnung des Gases im Container leicht zunimmt. Die beim Aufstieg verrichtete Arbeit beträgt dann

Wir müssen die Integrationskonstante bestimmen. Bei ist die Ausgangsarbeit sinnigerweise 0. Daraus ergibt sich . Wir erhalten dann für

Das Verhältnis aus Ausgangsarbeit und Eingangsarbeit berechnet sich allgemein wie folgt:

Der Wirkungsgrad nimmt bei Annahme konstanter Temperatur mit Höhe der Apparatur nur unbedeutend zu. Das Gas kühlt sich bei Expansion ab und wird durch das umgebende Wasser wieder erwärmt, wodurch sich das Wasser abkühlt. Es findet also eine Umwandlung thermischer Energie (Umgebungswärme) in mechanische Arbeit statt. Der Wirkungsgrad der Anlage ist aber nicht sehr überzeugend. Nach Abzug von nicht zu vermeidenden Verlusten ist die zu erwartender Nettoenergieausbeute gering.

Eine Möglichkeit der Optimierung wäre, ein Flüssigkeit mit höhrere Dichte zu verwenden,

aber das wird sich nur schwer realisieren lassen.

Eine andere Möglichkeit wäre, die ganze Apparatur luftdicht einzupacken und zu vakuumisieren.

Bei einem Zehntel des normalen Luftdrucks ließe sich schon bei einer Apparaturhöhe von 2.5m ein Wirkungsgrad von 160% erreichen ohne Berücksichtigug der für die Vakuumisierung benötigten Energie. Technisch ist aber auch das wohl nur schwer realisierbar.