Kamel Diskussion:Sir Kenneth

Hamsterkraftwerk (HKW, das -)

Historie:

Die Entwicklung des HKWes war eine Reaktion auf den Energieschock ausgeloest durch die Oelkrise von 1973. Findige Ingenieure kamen auf die Idee, den angeborenen und schier unerschoepflichen Bewegungsdrang des gemeinen Hamsters zur Erzeugung elektrischer Energie zu nutzen. Vorangetrieben wurde die Technologie des HKW´s in den fruehen 80-ger Jahren des vergangenen Jahrhunderts durch junge, unbedarfte Elektrotechnik-Studenten der Fachhochschule Saarbruecken welche das Fach Elektrische Energietechnik beim Dozenten Herrn Vollbrecht ("Techno macht happy - Techno macht frei !") genossen/durchlitten hatten.

Definition/Einteilung:

Aufgrund seiner Besonderheiten (grosse Anzahl der Hamster) laesst sich das HKW nicht eindeutig in die in der Energietechnik ueblichen Kategorien "Grundlast-" "Fahrplan-" oder "Spitzenlast-" Kraftwerk einordnen. Da die grosstechnische Realisierung des HKW heute noch aussteht, lassen sich auch keine sicheren Schluesse aus dem praktischen Betrieb ziehen. Verschiedene Beteiligte am HKW-Projekt der FH SB haben auf die Problematik einer spontanen Aenderung des Betriebsverhaltens ("Hamster-Stampede") hingewiesen, z.B. vom Grundlast- in den Fahrplan-Betrieb, wobei Fahrplan im Sinne der Deutsche Bahn AG zu verstehen ist, also bar jeder Planung oder der Einhaltung einer solchen.

Detailprobleme der Realisierung:

Viele technische Probleme beim HKW wurden mit genialen Ingenieursloesungen in Ihr Gegenteil verkehrt. Wesentliche konstruktive und/oder organisatorische Aufgabenstellungen sind u.a.:

1.) - Sychronisation der Einzelraeder

2.) - Frequenzstabilitaet

3.) - Krankenstand und Motivationsprobleme einzelner Hamster

4.) - divergierendes physisches Leistungsvermoegen der Hamsterpoulation

5.) - Schichtwechsel, -Plaene

6.) - Entsorgung (und Weiterverwendung) der Hamster nach ihrem Verscheiden

7.) - Ernaehrung und Faekal-Verwertung

8.) - allgemeine Hygiene-problematik der Massentierhaltung

zu 1.) Die Problematik der Synchronisation der einzelnen Hamster-Raeder welche aus Gruenden eines besseren Wirkungsgrades nicht mechanisch gekoppelt sind konnte in den 70ger/80ger Jahren nicht befriedigent geloest werden. Aus heutiger Sicht ergeben sich jedoch durch Einsatz von Mikro-Leistungselektronik (Vollbruecken-Wechselrichter waren in de 80-ger Jahren noch sehr teuer und deswegen vornehmlich leistungsstarken Elektro-Lokomotiven vorbehalten) wesentlich anspruchsvollere Loesungsansaetze als durch die einfache, jahrhundertelang bewaehrte manuelle Synchronisation mittels Gluehlampen (Hell- oder Dunkel-Abgleich).

zu 2.) Hamster neigen nicht zum Gleichschritt, das ist eine Domaende der Lemminge welche jedoch fuer regelmaessige Einsatze wie im HKW ungeeignet sind. Was zum einen ein Vorteil ist, stellen sich doch durch dieses natuerliche Verhalten die Fragestellungen nach Vibrationen und Resonanzkatastrophen nur in aeusserst abageschwaechter Form. Andererseits muessen Anreize geschaffen werden welche zu einer homogenen, synchronen Leistungsabgabe der Hamster fuehren. Versuche mit einer aktiven Rueckkopplung dadurch, dass man dem Hamster einen blanken Draht, mit seiner selbsterzeugten Spannung beaufschlagt, in den Anus einfuehrt brachten nicht den gewuenschten Erfolg und fuehrten zu einem schweren Zerwuerfnis eines der beteiligten HKW-Entwickler mit seiner kleinen Schwester. Auch waere in der Praxis der Prozess des Einfuehrens nur sehr schwer zu automatisieren gewesen und freiwillig wollte sich das Vieh den Draht nicht hinten reinstecken.

zu 3.) Dieser Punkt haengt stark mit Punkt 6 zusammen und muss in einer Einheit gesehen werden. Die groesste Herausforderung besteht darin, einen unproduktiven (z.b. verreckten) Hamster aus den Rad zu entfernen ohne die Drehbewegung zu behindern. Automatische Auswurfmechanismen waren angedacht.

zu 4.) Auch diese Problemstellung ist mit der heute preiswert vefuegbaren Technik der Frequenz-Umrichtung wesentlich besser und verlustaermer loesen als mit den elektromechanischen Mitteln des vorigen Jahrhunderts. Die optimale Loesung liegt sicherlich langfristig im mutigen Einsatz der Gentechnik zur Erzeugung des normgerechten HKW-Riesenhamsters (HKW-RH, Cricetus gigantus ergasterium).

zu 5.) Hier kommen wir zu einem der groessten Probleme des HKW. Waherend sich die Frage nach der zeitlichen Ausgestaltung der Schichtplaene in Zusammenarbeit mit Biologen und Gewerkschaftern sicherlich abschliessend loesen laesst, stellt sich hier ein beachtliches Mengenproblem. Dazu folgendes Rechen-Exempel:

- Die Dauerleistung eines Pferdes liegt bei ca. 0.5 PS, eines Menschen bei 0.1 PS und eines Hamsters bei ca 1 mikro-PS. Umgerechnet in Watt sind dies 75/102 * 10**-6 KW, == 0.736 Mikro-Watt. Fuer ein Hamsterkraftwerk welches auch nur ein Atomkraftwerk (ca. 1000 MW = 1 * 10**9 Watt) ersetzen soll benoetigt man also 1360 * 10**12 Hamster. Das entspricht einem Verhaltnis der Weltbevoelkerung Mensch/Hamster von 1 zu 170000, d.h. 170000 Hamster pro Erdenmensch. Man erkennt, dass bei grosstechnischem Einsatz von HKW´s die Hamster zur dominierenden Spezies auf diesem Planeten werden, was nicht unbedingt im Interesse der Menschheit liegen kann.

Darueberhinaus kann es bei schlecht geplanten Schichtwechseln - auch ohne Gleichschritt - zu Auswirkungen im globalen Massstab kommen, dazu folgendes Rechenbeispiel: - setzt man das Lebendgewicht einer Kraftwerkshamsters mit 350 g an, so ergeben 1360 * 10**12 eine Masse von 476 * 10**9 Tonnen. Das entspricht 1.576 * 10**6 vollbeladenenen Supertankern. Da beim Schichtwechsel stets die Belegschaft von 2 Schichten in Bewegung  ist sind alle Zahlen zu verdoppeln. Wenn sich nun die 3000 Millonen Supertanker gleichzeitig in Bewegung setzen, so kann es zu einer Verschiebung der Erdrotationsachse gegenueber ihrer seit wenigen Jahrmillionen stabilen Lage von 12.5 Grad zur Ekliptik kommen wobei dieser Effekt bei HKW´s an den Polen sowohl staerker ausgepragt (Hebelarm !) als auch wegen der Praezessions-Ausweichbewegung wesentlich schlimmer in seiner Auswirkung ist. Zum Glueck setzen andere Randbedingungen dem Einsatz von HKW´s in arktischen Regionen enge Grenzen. Uber die fatalen Auswirkung dieser Vollbrecht´schen Schichtwechsel-Achsverschiebung gibt es zwei Haupttheorien. Die sog. Niederferequenz-Theorie geht davon aus, dass zu den bekannten vier Jahreszeiten mindestens zwei weiter hinzukommen. Die sog. Hochfrequenz-Theorie geht von einer gleichbeleibenden Anzahl von 4 Jahreszeiten aus welche jedoch taeglich durchlaufen werden.

zu 6.) wie bereits erwaehnt ist dieser Punkt eng mit Punkt 3.) verbunden. Man stoesst dabei auf die gleiche Problematik von grosser Zahl vs. Zuverlaessigkeit wie Jay Forrester, Leiter des Whirlwind-Projektes, bei der Konstruktion des ersten Supercomputers (1945-ca. 1953). Wie erstelle ich aus sehr vielen unzuverlaessigen Bauteilen (dort: Elektronenroehren, hier: Hamster) ein zuverlaessiges Grossgebilde. Die Loesung fuehrte zum einen zur Entwicklung des Magnet-Ringkernspeichers (Statt Williams-Speicherroehren) und ist beim HKW noch ungeloest. Die Entsorgung der Faekalien ist ein fuer den Laien zu unappetittliches Thema und wird daher hier nicht weiter ausgefuehrt.

zu 7.) wenn auch grundsaetzlich schon vor 40 Jahren bekannt, so konnte man damals von der bedrohlichen Schaerfe der Probleme der Massentierhaltung in Zeiten ohne BSE, Vogelgrippe etc. noch nicht wirklich eine Vorstellung haben so dass diesem Aspekt in der Fachliteratur zum HKW regelmaessig zu Unrecht nur geringere Bedeutung eingeraeumt wird.

Zusaetzliche Probleme aus heutiger Sicht:

Hiermit ist weniger das Handeln extremistischer Tierschuetzer gemeint sondern z.B. die Anfaelligkeit des HKW gegen terroristische Angriffe z.B. mit Grossraumflugzeugen. Hier kann von einer beachtlichen Ausfalltoleranz des HKW augegangen werden da selbst grosstechnische terroristische Anschlaege ein HKW augrund seiner raeumlichen Ausdehnung und Vielzahl and Einzel-Individuen nicht wesentlich im Betrieb beintraechtigen koennen. Somit handelt es sich aus sicherheitstechnicher Sicht beim HKW um ein unkritisches Objekt. Lediglich ein Ereignis waehrend der sensiblen Phase des Schichtwechsels koennte zu gravierenden Auswrkungen wie der unkontrollierten Freisetzung hungriger Hamster in grosser Zahl mit den Risiko menschlicher Verluste fuehren.

Trend zum dezentralen HKW und zum HDD:

Wie man aus all dem vorangegangenen ersehen kann sind grosstechnische HKW´s zum einen durch die Fortschritte der Mikro- und Leistungselektronik eleganter und mit besserem Wirkungsgrad zu realisieren, auch eroeffnet die Gentechnik neue Perspektiven doch sind andererseits damals noch unbekannte Hindernisse entstanden. Dies fuehrte dazu, dass das grosstechnische HKW nicht weiter verfolgt wurde und man den Hauptaugenmerk auf Studien zu dezentralen Hamsterkraftwerken gelegt hat. Konsequent durchdacht fuehrt dies in der Praxis zum Ersatz von elektrisch angetriebenen Geraeten, Wekzeugen u.ae. durch solche mit direktgekoppeltem Hamsteranrieb. Die Vielfalt der Moeglichkeiten solcher HDD´s (Hamster Driven Devices) ist faszinierend, insbesondere durch den dem Hamster in seiner Leistungsfaehigkeit viel besser angepassten Energiebedarf. So betraegt die Leistungsaufnahme eines Fernsehers im Stand-By Betrieb nur ca. 1 Watt, was unter Wiederverwendung obiger Zahlen zu einem recht geringen Hamsterbedarf von ca. 1000 fuehrt. Auch ein hochwertiger Plattenspieler (Thorens, 6W Leistungsaufnahme) laesst sich mit einer ueberschaubaren Hamster-Anzahl betreiben. Allerdings ist bei solchem Einsatz auf die Verwendung geraeuschoptimierter Hamster (entweder mittels Hamster-Filzpantoffeln oder spezieller Low-Noise Hamsterrassen mit weichen, krallenlosen Pfoten) zu achten.

Danksagung: Der Autor dankt seinen Kollegen Rainer K. aus O. und Rainer B. aus F. fuer Ihre wertvollen Hinweise zu aktuellen Apekten der HKW-Thematik. Fetter Text