Text-Bild-Ansicht Band 334

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kann. Denselben zahlenmäßig zu fassen, ist jedoch derart unsicher, daß davon ganz abgesehen wurde. Es ist demnach auch sehr schwer, eine auch nur halbwegs genaue Ziffer über die verfügbaren Windkräfte eines Landes aufzustellen.

Die einer Arbeitsleistung von 1 PS entsprechende, von der Sonne zu spendende Wärmemenge rechnet sich wie früher zu

Zur Erzeugung von 1 PS sind sekundlich

feuchter Luft in Bewegung zu versetzen. Bei einem mittleren spezifischen Gewicht

γ = 1,23 kg/m3

ergibt sich die zur Erzeugung von 1 PS sekundlich in Bewegung zu versetzende Luftmenge zu

Da 1 PS bei dem angenommenen mittleren wirksamen Gefälle von 200 m, bei dem Wirkungsgrad ηk = 0,75 einer sekundlichen Wassermenge

entspricht, ergibt sich ein aus der Luft lediglich für den Betrieb der Wasserkraftmaschinen auszuscheidender Wassergehalt w von

in selbstverständlicher Uebereinstimmung mit dem oben hierfür ermittelten Wert.

Der Gesamtwassergehalt der Luft, so wie sie über dem Meeresspiegel aufsteigt, muß selbstverständlich größer sein, als dieser Wert. Nach der Rietschelschen Tabelle, welche in Abb. 5 dargestellt ist, entspricht einer Temperatur tc = 2,5° C ein maximaler Wassergehalt

Wc = 0,004536 kg/kg.

Textabbildung Bd. 334, S. 227

Wenn man sich nun an die bekannte Faustregel hält, daß ⅓ jedes Niederschlages verdunstet, ⅓ versickert, während ⅓ desselben abfließt, wenn man des weiteren annimmt, daß das versickernde Wasser durch späteres Wiedererscheinen als Quelle für die Wasserkraftverwertung nicht als verloren zu betrachten ist, so kann man die Gesamtmenge W des Niederschlagswassers zu

W = 1,5 w = 1,5 × 0,0036 = 0,0054 kg/kg

annehmen. Der ursprüngliche Wassergehalt der Luft, so wie sie über der Wasseroberfläche bei a (Abb. 3a) aufsteigt, muß demnach

wa = W + Wc = 0,0054 + 0,004536 = 0,009936 kg/kg

betragen. Da jedoch nach Abb. 5 bei einer Temperatur ta = 25° C die Luft einen maximalen Wassergehalt

Wa = 0,0195 kg/kg

besitzen kann, ergibt sich die relative Feuchtigkeit der über dem Meere aufsteigenden Luft zu

,

entsprechend einem Feuchtigkeitsgrad der Luft von

Φ = 100 ϕ = 100 × 0,505 = 50,5 v. H.

Es erübrigt noch, den eingangs angenommenen Wert cp = 0,24 einer Nachprüfung zu unterziehen: Bei einem Wassergehalt wa= 0,009936 kg/kg ergibt sich ein Gehalt an reiner Luft von

1 – wa = 1 – 0,009936 = 0,990064 kg/kg.

Nach dem Daltonschen Gesetz ist daher bei einem Wert

cp = 0,238 für trockene Luft,

cp = 0,48 für Wasserdampf

der gesuchte Wert cp der Mischung von Luft und Wasserdampf

in befriedigender Uebereinstimmung mit der eingangs gemachten Annahme.

Wenn man z.B. die Wasserkräfte Deutschlands mit 1425000 PS einschätzt, so muß die Sonne für dieselben eine sekundliche Wärmemenge von

1425000 × 548 = 780000000 WE/sek

spenden. Bei einem Flächeninhalt Deutschlands von 541000 km2 entspricht dies einer sekundlichen Wärmemenge von

.

Für diese Wasserkräfte Deutschlands muß eine sekundliche Luftmenge von

1425000 × 116 = 165000000 m3/sek

in Bewegung versetzt werden, bzw. pro km2 Bodenfläche Deutschlands

.

Zweifellos werden die der vorliegenden Untersuchung zugrunde gelegten Annahmen oft nicht unbeträchtlich von der Wirklichkeit abweichen. Immerhin aber wird diese Studie ein Bild über die wärmewirtschaftlichen Grundlagen geben, auf welchen in der Natur die Wind- und Wasserkraftmaschinen aufgebaut sind.

Es sei hier ausdrücklich hervorgehoben, daß in dieser Untersuchung jene Wasserkräfte nicht inbegriffen sind, welche auf den Gezeiten beruhen, welche also die Ausnutzung der Ebbe- und Fluterscheinung in Wasserkraftmaschinen bezwecken. Diese Wasserkräfte haben als Kraftquelle die Achsendrehung der Erde; indem die Erde zur Kraftleistung herangezogen wird, wird sie – ein sehr großes Schwungrad – allmählich abgebremst. Auch diese Kraftquelle kann aber nach der Kant-Laplaceschen Theorie auf die Sonnenwärme zurückgeführt werden, wenn sie auch Aeonen von Jahren zurückliegt, reicht ihre Entstehung doch auf jenen „ersten Schöpfungstag“ zurück, an dem es hieß: „Es werde Licht!“