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Re: Ist Smart Metering (intelligente elektronische Stromzähler) in Deutschland schon ein Thema das verunsichert?

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Hallo Christoph,

Du schriebst am Tue, 4 Aug 2015 13:56:39 +0200:

> > kriegst aber, weil in dieser Hohlkugel das Strahlungfeld homogen und
> > isotrop ist, _nirgends_ mehr Strahlung auf Dein Kügelchen. Auch nicht
> > mit einem "konzentrierenden System" - es ist einfach nicht mehr da. Was
> > an einer Stelle durch Konzentration mehr "abgeschöpft" wird, fehlt
> > dementsprechend anderswo.
> 
> Ich dachte jetzt etwa an einen Spiegelring mit einer projezierten Fläche

Denk' lieber mal nach, was mit den Photonen der Strahlung in diesem Umfeld
passiert. Oder auch im Umfeld einer (geschlossenen und idealen) Ulbricht-
oder Spiegelkugel: Jedes emittierte Photon hat genau zwei Möglichkeiten,
wieder absorbiert zu werden - entweder von der Quelle, aus der es kam, oder
von dem anderen Körper. Es gibt also vier Fälle, was einem Photon
widerfahren kann:
 1.- Wird es von der Quelle reabsorbiert, ist es irrelvant für die
     Empfängerkugel.
 2.- Wird es von der Empfängerkugel absorbiert, erhöht es deren
     Energieinhalt.
 3.- Wurde es von der Empfängerkugel emittiert und wieder reabsorbiert,
     ist es wieder irrelevant.
 4.- Wurde es von der Empfängerkugel emittiert und wird es von der Quelle
     absorbiert, reduziert es den Energieinhalt der Empfängerkugel.
("Quelle" bezeichnet hier die primäre Strahlungsquelle, in Deinem Beispiel
die Sonne, und die "Empfängerkugel" steht für Deine gedachte 1cm-Kugel,
könnte aber jeden beliebigen anderen Körper repräsentieren.)

Baust Du jetzt eine Optik in diese Umgebung, verändern sich die
Verhältnisse für die herumschwirrenden Photonen im Mittel überhaupt nicht.
Schließlich entstehen keine Photonen aus dem Nichts (oder der Optik), die
dann die Empfängerkugel zusätzlich bestrahlen könnten. Die würden dann
_zudem_ auch noch die Quelle genauso bestrahlen, so daß sich einfach der
gesamte Energieinhalt der Anordnung erhöhen würde.
D.h. _mehr_ Strahlung als mit einem solchen Strahlungsfeld kann von einer
thermischen Quelle nicht auf einen Absorber gelangen - hat man nur einen
Teil der Strahlung zur Verfügung, muß man dieses Strahlungsfeld möglichst
exakt nachbilden und kann dann beliebig nahe an dieselbe
Einstrahlintensität kommen. Mehr geht nicht.

> Wg. der endlichen Größe der Sonne ist der Brennpunkt zwar größer als das
> Kügelchen. Dem kann allerdings mit konischen Röhrchen abgeholfen werden,

Nein, kann nicht. Mal' Dir die Strahlenwege innerhalb dieser "konischen
Röhrchen" mal aus (oder auch auf). Es geht nicht alles am "dünnen" Ende
wieder 'raus, was am "dicken" Ende 'reingeschickt wird.

> so dass von den 50 kW vielleicht noch 40 kW auf dem Kügelchen ankommen.

Über die gesamte Oberfläche bleiben Dir im Idealfall ca. 23kW innen.

> Dieses kann bei 6000K aber nur rund 15 kW abstrahlen, womit 25 kW übrig

Wo kommen jetzt die 15kW her? Ist Dein Taschenrechner kaputtgegangen, daß
der so wild schwankende Werte liefert?

> >> Wir leben aber nicht in einer Ulbricht-Kugel.
> > 
> > Glücklicherweise, die bewirkt nämlich die maximal mögliche
> > Strahlungskopplung an die Quelle, und dann wäre es hier recht
> > ungemütlich heiß
> 
> Je nach Maßstab. Der richtige wäre vermutlich das komplette Weltall.
> Dann wär's eher ziemlich kalt.

Nur wenn die nicht die Sonne umschließt, entgegen Deiner originalen
Konstruktion. Egal wie groß, eine ideale (!) Ulbricht-Kugel verteilt die
Strahlung _im stationären Zustand_ homogen und isotrop in der gesamten
Kugel. Es ist dort überall gleich warm, also genauso wie auf der Oberfläche
der Sonne.

...
> > die quasi-parallele Sonnenstrahlung auf den gesamten Raumwinkel
> > verteilen und so lenken, daß die gesamte Kugeloberfläche wenigstens
> > annähernd in dieser Art Strahlung liegt.
> 
> Wozu soll das gut sein?

Siehe oben. Du brauchst zumindest die isotrope Einstrahlung auf die
Oberfläche Deiner Empfängerkugel, und die kriegst Du natürlich nur durch
eine Optik, die den Winkelbereich der Einstrahlung entsprechend umsetzt.
Damit wird aber zwangsläufig die Leistungsdichte gegenläufig beeinflußt,
und das genau so, daß die gesamte Einstrahlung maximal derjenigen des
thermischen Strahlungsflusses der Quellentemperatur an der
Empfängeroberfläche entspricht.

> > Hier kommt jetzt das von Kai-Martin angeführte Phasenraum-Argument ins
...
> Es geht aber doch um ganz andere Verhältnisse.

Nein. Es _kann_ keine anderen Verhältnisse geben, und das gilt sowohl für
die Strahlen-, Wellen- als auch quantenmechanisch betrachtete Optik.
Ob Du anderer _Meinung_ bist, interessiert die mathematischen Zusammenhänge
nicht. Wenn Du meinst, Du hättest das Gegenteil bewiesen, dann mußt Du das
nachweisen.

> > oder lies die schon durchgeführten Untersuchungen zum Thema
> welche?

Such' Dir was aus den Büchern über theoretische Thermodynamik 'raus und
fang' damit an. Da stehen dann auch immer wieder weiterführende Verweise
drin.

> Ich habe den begründeten Verdacht, dass es sehr wohl möglich ist, per
> Strahlung höhere Temperaturen zu erzeugen als die der Quelle.

Ja, sicher, daß das _unter geeigneten Bedingungen_ möglich ist, wurde ja
schon angesprochen. Nur ist die direkte Bestrahlung mit einer thermischen
Strahlungsquelle eben _keine_ geeignete Bedingung dafür.
Stromerzeugung und Umwandlung in eine andere Strahlung wäre eine, oder auch
die Umwandlung der Strahlung auf optischem Weg (es gibt AFAIR auch Laser,
die mit Sonnenlicht gepumpt werden können).
(Es müßte dafür schon reichen, nur einen Teil des thermischen Spektrums
zu benutzen, z.B. alles ab Grün. Das ist dann eben auch keine thermische
Strahlung mehr. Und der "weggeworfene" Teil der Strahlungsleistung heizt
das Universum auf und liefert damit die anderwärts reduzierte Entropie.)

> >> In der Faseroptik hat man allerdings mit der Ankopplung der Fasern
> >> ähnliche Probleme mit der Fokussierung. Das geht nicht mit bildgebender
...
> > Oberfläche Deiner Kugel wird trotzdem nicht höher, der Überschuß findet
> > einfach durch Mehrfachreflexionen nicht hin, sondern "fliegt wieder
> > 'raus".
> 
> Genau das bezweifle ich. Weshalb, habe ich hoffentlich gut genug
> begründet.

Nein, da hast Du überhaupt nichts begründet, sondern nur behauptet.

...
> eben deshalb zweifle ich doch. 40 kW rein, 15 kW raus - da bleiben 25 kW
> übrig, die nicht wissen, was sie tun sollen.

Du hast noch nicht gezeigt, wo die (mal wieder falsch berechneten) "25 kW
[], die nicht wissen, was sie tun sollen" überhaupt _herkommen_. Die
physikalischen Zusammenhänge der Optik geben ihnen keine Chance, die
lassen nur die abstrahlbaren 23kW auf Deine Beispielkugel fallen.

...
> Sind da die konischen Röhrchenbündel auch mit dabei? Aus welchem Grund
> sollten sie im Beispiel 25 kW zurückstrahlen? Das wird die Geometrie
> schlicht nicht zulassen. Für einen Retrospiegel sind die Winkel viel zu
> flach. Eine solche Konstruktion soll ja grade vermieden werden.

Zeichne Dir den Strahlengang selber auf. Du glaubst es ja sonst eh nicht.
Natürlich darfst Du nicht nur achsenparallele Strahlen anschauen, bei der
Einstrahlung kommt _jeder_ Winkel vor.

(BTW: Du bekommst hiermit ehrenhalber den zweiten Nachnamen "Thomas".
Der Ungläubige.)

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nicht gestattet, ebenso Zusendung von Werbung oder ähnlichem)
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Mit freundlichen Grüßen, S. Schicktanz
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    Re: Ist Smart Metering (intelligente elektronische Stromzähler) in Deutschland schon ein Thema das verunsichert? Sieghard Schicktanz <Sieghard.Schicktanz@SchS.de> - 2015-08-02 22:56 +0200
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