Die bionische Mühle

Die Photosynthese ist unbestritten der wichtigste biologische Prozeß auf dem Planeten Erde. Wenn wir aber die Anzahl der Wissenschaftler betrachten, die sich mit diesem Prozeß beschäftigten, und die Ergebnisse ihrer Arbeit, so beginnt man sich Fragen zu stellen. Noch schlimmer wird es, wenn man ein Buch über die Photosynthese aufschlägt und liest, was darin steht. Erwähnt sei hier nur die Energiebilanz und das Blau des Wassers. Erstere wird fast nirgendwo ernsthaft diskutiert, und das Blau des Wassers wird nicht einmal erwähnt. Letzteres rührt von einer Absorption im fernen Rot des Spektrums her. In diesem Spektralbereich liegt aber die Fluoreszenz des Chlorophylls, was bestimmt Absicht ist und von tiefer Weisheit der Natur zeugt.


Um Licht ohne Rückstand zu nutzen, bedarf es einer ausgeklügelten dynamischen Apparatur. Im Gegensatz zur menschlichen Technik wird zum Beispiel bei den Pflanzen das Licht stark gestreut und auf eine breite Basis verteilt. Der Blauanteil des Spektrums, der gefährlich nahe beim tödlichen Ultraviolett liegt, wird von gelben Farbstoffen aufgefangen, die sehr langgestreckt sind und wie eine Lichtmühle arbeiten, was heißt, daß sie Lichtenergie in mechanische verwandeln. Das Chlorophyll ist deshalb grün, um den größten Anteil der sichtbaren Sonneneinstrahlung in die Tiefe zu streuen und nicht die "Arbeiter der äußersten Front" zu stark zu belasten. Ein weiterer wichti­ger Prozeß ist die ständige Rotation der grünen aufgerauhten Chloroplasten, welche die Hauptarbeit verrichten. Sie können sich außerdem aktiv zum günstigsten Fleck bewegen, wobei sie sich mit den Nachbarn koordinieren. Außerdem werden durch den Wind das Blattwerk oder die Stengel ständig hin und her bewegt, um das Licht auch in die fernsten Winkel zu befördern.


Das wichtigste ist aber die Nut­zung des nicht sichtbaren (infraroten) wärmenden Spektrums der Sonneneinstrahlung für den Antrieb des “Transpirations"- oder Wasserstroms, der sich in den Pflanzen ständig vor allem von unten nach oben bewegt. Letzterer erzeugt nämlich die Hauptenergie, weil damit Frischmassegewinn oder Wachs­tum an lebendiger Substanz ermöglicht wird. Auch das sichtbare Licht wird in diesen Prozeß eingebunden, um keine Energie verloren gehen zu lassen.


Bei der Photosynthese wird fast kein Zucker, aber um so mehr lebendige Frischmasse erzeugt.


Die äußerste Beschränkung auf die Zuckersynthese ist einer der größten Irrtümer der Schulwissenschaft.


Damit wäre schon das wichtigste gesagt, um eine bionische Maschine zu bauen, welche die Prinzipien der weisen, lichterfahrenen Pflanzen möglichst gut nach empfindet:


Lichtstreuung und nicht Konzen­tration (grüne und rauhe Chloroplasten)
Ständige Rotation der Lichtwandler (Carotine und Chloroplasten in der Natur)
Nutzung der Wärmestrahlung (durch Transpirationsstrom in der Natur).

Rotierende Windmühle

Beachten Sie das Schema, das absichtlich vage gehalten wurde, damit Ihre Phantasie angeregt wird. Die Kugel besteht aus organischem Glas (z. B. Plexiglas), welches alle Spektralanteile durchläßt. In dieser Kugel sind die abwechselnd schwarzen und weißen FIächen der rotierenden Lichtmühle angedeutet. Sie werden alle mit Solarzellen bestückt. Die Flächen sind an der Kante fest mit der Kugeloberfläche verbunden. Die Kugel steht auf einem Stiel oder Stamm, der in einem Schwimmkörper endet. Der nach Süden sich öffnende festste­hende Halbkugelspiegel mit rauher Oberfläche zerstreut das ansonsten verlorengehende Licht und wirft es in die rotierende Lichtmühle zurück. Die Maschine dreht sich ständig und kann damit als Turbine dienen. Turbinen sind die ökonomischsten Wandler der von Menschen ins Leben gerufenen Technik. Sie haben Wirkungsgrade von über 95 Prozent.


Das bionische Kombinationsgerät nutzt also auch die Wärmestrahlung über die Turbine, es streut das Licht mit dem feststehenden Rauhspiegel und wandelt somit das gesamte Spektrum in elektrische Energie. Der größte Vorteil besteht aber in der geometrischen Anordnung. Abends und mittags hat es fast denselben Wirkungsgrad, weil immer Sonnenlicht von allen Winkeln genutzt wer­den kann. Es hat die dritte Dimension erobert. Dieses Prinzip wird nur gestört, wenn die rotierende Anlage allzu viele Nachbarn hat. Die müßten dann wie in der Natur verschie­den hoch gebaut werden und nicht nur als Kugel, sondern auch als Kegel oder Ellipsoid, vielleicht in Segelflächenform, ausgeführt wer­den. Es kommt darauf an, die Solarzellenfläche größer als die eingenommene Standfläche auszuführen, was sich in der Natur Blattflächenindex nennt. Er sollte über drei betragen.


Als Flüssigkeit für die sich drehende Schwimmkörperturbine wird Siliconöl vorgeschlagen, weil es eine sehr variable Dichte aufweist und außerdem nicht verdunstet. Das Siliconöl muß natürlich möglichst dicht eingeschlossen werden. Der rotierende Schwimmkörper muß sehr genau in die Öffnung zum Öl hin eingepaßt werden.


Das ist natürlich nur ein Vorschlag, um die freie Sonnenenergie und ihre Wärme zu nutzen. Lassen Sie sich durch die Zeichnung nur anregen und steuern Sie möglichst viele eigene Ideen bei. Am besten wäre es, wenn sich jemand durch diesen Vorschlag dazu motiviert fühlen würde, ein solches Gerät zu konstruieren. Der Wirkungsgrad könnte phänomenal sein, wenn die Technik ausgeklügelt wäre. Leider bin ich selber arm und arbeitslos und kann kein solches Gerät bauen.


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