Donnerstag, April 16, 2009

Mensch heizt Raum - Menschheitstraum?

Die ganze Welt redet von erneuerbaren Energien. Sonne, Wind, Wasser, Erde, Biomasse sind die mittlerweile weitbekannten und anerkannten Energie-Ressourcen der Zukunft. Inspiriert vom Film „Matrix“, möchte ich im Zusammenhang mit dieser Arbeit in die Welt der erneuerbaren Energie der Zukunft eintauchen. Viele alternative Energiequellen gibt es Mittlerweile. Meiner Meinung nach geht dabei aber eine milliardenfach vorhandene und sich ständig reproduzierende Energiequelle vergessen: Der Mensch.

Energie wird weltweit knapp, die Ölpreise steigen, Energiekonzerne nehmen die Konsumenten aus. Gleichzeitig verursacht der Mensch die Klimakatastrophe, also kann es nicht zu viel verlangt sein, dass der Mensch selbst auch höchstpersönlich zur Energiegewinnung herangezogen wird. Aber Inwiefern kann der Mensch als Energiequelle gebraucht werden? Kann man den Mensch in Zukunft als primärer Energielieferanten „missbrauchen“? Wenn ja, wie ist die Verhältnismässigkeit zwischen Haushalt und z.B. einem Gewerbehaus, vo tausende von Menschen verkehren?

Wer kennt sie nicht, Armbanduhren, die ohne Batterie, EKG-Geräte, die ohne Stromkabel funktionieren. Wie das gehen soll? Es wird dabei lediglich die elektrische Spannung aus dem Unterschied zwischen Körper und Umgebungstemperatur erzeugt. Ein kleiner, aber wichtiger Schritt für die Zukunft.
Noch dezentraler ließe sich Energie gewinnen, könnte man die Energie der Menschen anzapfen - was mancherorts auch schon gemacht wird. Die Disco "WATT" in Rotterdam z.B., nutzt die Energie der stampfenden Füße der Tänzer und Tänzerinnen. Ein Drittel des im Lokal verbrauchten Stroms soll so entstehen. Viele Menschen in einem Raum erzeugen aber auch ohne schweißtreibendes Tanzen Energie. Sogar im Schlaf ist der Mensch aktiv und strahlt Wärme ab.

Eine einfache Faustformel besagt, dass ein Mensch 100Watt Wärme (Energie) ausstrahlt? Wie kommt man auf diese Zahl?

Der Mensch muss die Temperatur im Inneren seines Körpers konstant bei 37 Grad Celsius halten. Dabei resultiert aus seinem Stoffwechsel eine ständige Wärmequelle mit einer mittleren Leistung, von starken körperlichen Belastungen abgesehen, von etwa 100 Watt. Diese Wärme muss an die Umgebung abgegeben werden, zumeist als Wärmestrahlung und gegebenfalls als Verdunstungswärme über das Schwitzen. Der letztendliche Wärmeverlust oder Wärmegewinn eines Körpers resultiert aus der Differenz von eigener Abstrahlung und absorbierter Einstrahlung seiner Umgebung. Bei seiner Körpertemperatur von 37° strahlt der Mensch – ausgegangen von einer Körperoberfläche von 2m2- ständig ca. 1050 Watt Wärme ab. Gleichzeitig empfängt er Wärmestrahlung entsprechend der Temperatur ihn umgebenden Luft, z.B. bei einer Lufttemperatur von 29° in Höhe von 950 Watt. Bei dieser Temperatur entspricht die Nettostrahlung also genau der menschlichen Wärmeerzeugnisses. Die Körpertemperatur bleibt so konstant, dies ohne die Notwendigkeit von Wärmeschutz durch Kleidung.

In unserem Klima und bei ausreichender Bekleidung haben wir unser wärmebezogenes Wohlbefinden gewohnheitsmässig auf eine Raumtemperatur von ca. 20 ° eingestellt. Bei dieser Temperatur würden wir unbekleidet netto etwa 200 Watt abstrahlen, also sehr schnell frieren. Durch die Wärmeisolation unserer Kleidung vermindern wir die Abstrahlung an die Umgebung auf die ständig verfügbaren 100 Watt.


Durch diese Theorie, würden also 250‘000 Leute in einem Raum 25 Megawatt erzeugen. Diese Anzahl von Menschen sollen täglich am Stockholmer Bahnhof verkehren. So hat die staatliche schwedische Immobilienverwaltung den Menschen als alternative Energiequelle entdeckt. Die Gesellschaft will mit der Körperwärme der etwa 250.000 Menschen, künftig ein Bürogebäude heizen. Statt die Wärme über Fenster nach draußen zu leiten, soll diese nun über das Belüftungssystem nutzbar gemacht werden. Die Heizkosten des Bürogebäudes, das bis 2010 in Bahnhofsnähe fertig gestellt werden soll, würden so um bis zu 20 Prozent verringert. Das Konzept sieht also vor, mit der Körperwärme der Bahnhofs-Besucher Wasser aufzuwärmen, das dann durch Rohre zu dem geplanten Bürogebäude geleitet wird. Das ist eine alte Technologie, die in einer neuen Weise genutzt wird. Es handelt sich nur um Wasser, Pumpen und Rohre.

Fazit

Ich denke die geringen Investitionskosten (im Vergleich zu den Gesamtkosten des Bahnhofsumbaus in Stockholm) sollten auf jeden Fall eingesetzt werden. Wenn diese neuartige Heizung wirklich 20% der Heizkosten sparen kann, hat es sich auf jeden Fall gelohnt. Um einen Haushalt rein durch den Menschen zu heizen braucht es mehr als nur die ausgestrahlte Wärme. In Kombination verschiedener Energiegewinne durch menschliches Handeln, könnte der Energieverbrauch bei einer kompakten und dichten Gebäudehülle mit Hilfe einer mechanischen Lüftungsanlage durchaus verringert werden. Von dieser Energiequelle machte man in der Jungsteinzeit schon Gebrauch, indem man zusammen mit den Tieren in einem Raum schlief. Wenn man bedenkt, dass die ersten Häuserbauer bewusst von der Energie des natürlichen Stoffwechsels bei Lebewesen Gebrauch gemacht haben, finde ich es doch schade dass man nach 10000 Jahren diese Quelle immernoch stark unterschätzt. Ich finde jede Art von alternativer Energie sollte zumindest in Erwägung gezogen oder getestet werden. Und solange Menschen nicht in Glaskisten gehalten werden um an die Körperwärme zu kommen, ist „Matrix“ nur einer von vielen Science-fiction.
Quellenangabe:
Student: Useinoski Faton

1 Comments:

Blogger Haustechnik HSZ-T said...

Der menschliche Stoffwechsel als Energiequelle zu Nutzen ist eine auf den ersten Blick bestechende Idee. Wenn man aber genauer darüber nachdenkt, so wird dies doch bereits heute gemacht! Ein Gebäude verbraucht weniger Heizenergie wenn sich darin Leute befinden- die Heizung reguliert den Wärmeanlall aus. Bei einer Lüftung wird die Abwärme zurückgewonnen und der Zuluft zugeführt- auch hier, mehr Personen wärmere Abluft und somit erhöhte Zuluft.
Note 4

3:56 AM

 

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