Die dargestellte Energiemehrwegtechnologie 1.0 ist als geschlossenes, multienergetisches Kreislaufsystem konzipiert, das mechanische, thermische, elektrische und pneumatische Energieformen gekoppelt, kaskadiert und rückführbar nutzt.
Zentral ist der Energie-Transportweg (ETW) als luftdruckabgeschlossener Raum (Position 17), der zugleich:
- Arbeitsraum,
- Energieverteilraum,
- Speicherraum und
- Rückführraum
darstellt.
1. Energiezufuhr (Primärenergieebene)
Primärenergiequellen (Position 1) sind:
- solare Energie,
- Windenergie,
- Wasserenergie,
- mechanische Kräfte externer Herkunft.
Diese Energiequellen speisen das System dezentral ein und werden über mechanische Kopplungselemente zunächst in Druck-, Bewegungs- oder elektrische Energie überführt.
Wesentlich ist:
Es gibt keine singuläre Primärquelle, sondern eine Vielzahl parallel nutzbarer Energieflüsse, was Systemresilienz und Redundanz erhöht.
2. Pneumatische und hydraulische Kopplung
Druckluft- und Vakuumebene
- Druckluftturbinen (2, 12, 16) und Druckkammern (15) bilden die pneumatische Energieebene.
- Die Vakuumkammer (5) erzeugt gezielte Druckgradienten zur Steuerung von Massenströmen.
- Luft dient hier als zirkulierender Energieträger, nicht als Verbrauchsgut.
Die Druckluft übernimmt:
- Energietransport,
- mechanische Arbeit,
- Rückführung von Energiepotenzialen.
Hydraulische Ebene
- Wasserpumpen (3),
- Wassertanks (oben und unten),
- Kolbenmechanismen
bilden ein hydraulisches Speichersystem mit potenzieller und kinetischer Energie.
Wasser fungiert gleichzeitig als:
- Energiespeicher (Lageenergie),
- Arbeitsmedium,
- Wärmeträger.
3. Mechanische Energieumwandlung
Die Kraftimpulsstation (7) und der Kolben stellen die zentrale mechanische Kopplung zwischen:
- pneumatischem Druck,
- hydraulischer Bewegung,
- rotatorischer Energie
dar.
Hier findet die Hauptarbeit statt:
- Energiepotenziale werden gezielt abgesenkt,
- Arbeit wird verrichtet,
- Energie wird nicht vernichtet, sondern in andere Zustandsformen überführt.
4. Elektrische Ebene
Über Stromgeneratoren / Elektromotoren (9) wird mechanische Energie in elektrische Energie umgewandelt.
Die elektrische Ebene dient:
- der Feinverteilung,
- der Regelung,
- der Versorgung von Steuer- und Nebenaggregaten.
Sie ist nachgeordnet, nicht primär – ein zentraler Unterschied zu heutigen energietechnischen Systemen.
5. Thermische Kaskade (Abwärmenutzung)
Ein wesentliches Merkmal der Energiemehrwegtechnologie ist die systematische Nutzung thermischer Gradienten:
- Kühlwasser (13) auf niedrigem Temperaturniveau (~0 °C),
- Heizwasser (14) auf höherem Temperaturniveau (~60 °C),
- Wärmepumpe (11) zur Temperaturanhebung.
Abwärme aus mechanischen und elektrischen Prozessen wird nicht abgeführt, sondern:
- gesammelt,
- angehoben,
- erneut nutzbar gemacht.
Dies entspricht einer Exergiekaskade statt einer Einmalnutzung.
6. Energiesäule als Knotenpunkt
Die Energiesäule (4) ist kein Einzelaggregat, sondern ein systemischer Knoten:
- Zusammenführung aller Energieformen,
- Umschichtung zwischen Druck, Bewegung, Wärme und Strom,
- Zwischenspeicherung und Rückführung.
Sie fungiert als lokaler Energiehub innerhalb des ETW.
7. Energie-Transportstrecke (ETS)
Die Energie-Transportstrecke (15) verbindet mehrere ETW miteinander.
Sie ermöglicht:
- räumlichen Potenzialausgleich,
- Lastverlagerung,
- systemweiten Energieerhalt.
Die ETS ist kein klassisches Netz mit Verlustcharakter, sondern Teil eines geschlossenen Gesamtsystems.
8. Geschlossener Arbeitsraum (Position 17)
Der luftdruckabgeschlossene industrielle und gewerbliche Raum ist entscheidend:
- Energie verbleibt im System,
- Druck-, Wärme- und Bewegungsenergie diffundieren nicht unkontrolliert nach außen,
- Arbeitsprozesse wirken direkt auf den Energiezustand des Gesamtsystems zurück.
Damit wird der Arbeitsraum selbst zum aktiven Teil des Energiesystems.
9. Physikalische Interpretation
Thermodynamisch handelt es sich um:
- ein geschlossenes System (keine Stoffverluste),
- mit offener Energiezufuhr aus natürlichen Quellen,
- und kaskadierter Exergienutzung.
Irreversible Verluste (Reibung, Dissipation) sind vorhanden, werden jedoch durch:
- kontinuierliche Primärenergiezufuhr,
- Mehrfachnutzung,
- Rückführungsprozesse
systemisch kompensiert.
Einordnung
Die Grafik zeigt kein Perpetuum Mobile, sondern:
- ein energieerhaltendes Kreislaufsystem,
- das den klassischen linearen Ansatz „Erzeugung → Verbrauch → Verlust“ auflöst,
- und durch räumliche, thermische und zeitliche Kopplung ersetzt.
