Off-topic
In meinem ursprünglichen Blog hatte ich auch Artikel zu Themen wie Technik, Forschung, E-Mobility, HiFi, Musik-Streaming usw. Da ich diesen Content nicht komplett verlieren möchte, er aber auch nicht zu “Agile Minds” passt, habe ich einen großen Teil in einen separaten Substack namens “HiFi-Lager” gepackt.
Die Zukunft des Autos
Januar 2017
„E-Mobilität“ wird vom Staat durch eine Kaufprämie für Autos mit reinem elektrischen Antrieb oder als Hybrid mit einem klassischen Verbrennungsmotor subventioniert. Die potentiellen Gründe, warum trotzdem noch viele Käufer lieber auf ein klassisches Auto zurückgreifen:
Trotz Kaufprämie sehr hohe Anschaffungskosten.
Geringe Reichweite bei reinen E-Autos.
Lückenhaftes Netz an Ladestationen.
„Betanken“ dauert deutlich länger als beim Verbrennungsmotor.
E-Autos sind technisch noch nicht ausgereift oder werden zumindest so angesehen.
Die Gründe kommen implizit durch die Randbedingung zustande, dass man ein Auto besitzt, also es selbst kauft und betreibt. Würden Autos stattdessen wie ein öffentliches Verkehrsmittel nutzbar, z.B. in der Form von Car-Sharing, so würden die Gründe gegen einen Kauf/Betrieb eines E-Autos nichtig:
Kaufprämie entfällt.
Ist die Batterie erschöpft, greife ich einfach zu einem anderen aufgeladenen Fahrzeug.
Das Aufladen übernimmt der Betreiber der Car-Sharing Flotte. Das Netz dieser Flotte muss natürlich dicht sein.
Wie bei Punkt 2: Bei Bedarf ein anderes Fahrzeug nutzen.
Das Risiko der Anschaffung trägt der Betreiber.
Alle Gegenargumente existieren nicht mehr! Übrig bleibt einzig die übliche Argumentation Pro und Kontra von Car-Sharing.
Dank der wartungsarmen Antriebe eines E-Autos, dürfte der Betrieb einer E-Auto Flotte für den Betreiber noch leichter und günstiger möglich sein, als mit einer Flotte aus Autos mit Verbrennungsmotoren. Darüber hinaus kann der Betreiber bei einem ausreichend großen Fuhrpark, oder zumindest großem Batteriebestand, diese mit größerer zeitlicher Flexibilität laden und den Strom billigst einkaufen.
Die bisher recht geringe Reichweite von E-Autos könnte ein Car-Sharing Unternehmen zusätzlich durch eine Ergänzung mit klassischen Autos auffangen! Für größere Strecken benötigen viele Personen auch andere Arten von Fahrzeugen. Z. B. ein Kombi oder Van für den Urlaub. Genau diese Flexibilität kann Car-Sharing ganz leicht bieten.
Wie ist die Ökobilanz bei Sonnen- und Windenergie?
2011 - Originalveröffentlichung unter “Behind The News”
Sonnen- und Windenergie wird heutzutage im Wesentlichen durch zwei Arten von Anlagen zur Stromerzeugung genutzt: Windkraftanlagen und Fotovoltaikanlagen. Weiterhin gibt es noch Solarthermieanlagen. Letztere wandeln die Sonnenenergie allerdings nicht in Strom, sondern direkt in Wärme um. Bei allen Anlagearten betrachtet man bei der Frage nach der Ökobilanz die energetische Amortisationszeit und die CO2-Bilanz. Ersteres ist die Zeitspanne, die eine Anlage betrieben werden muss damit mehr Energie erzeugt wird als zur Herstellung und dem Betrieb notwendig ist. Bei der CO2-Bilanz vergleicht man die CO2 Menge, die bei der Herstellung erzeugt wurde, mit der Menge, die durch den Betrieb der Anlage eingespart wird. Dabei werden die Daten über den typischen Energiemix und den damit verbundenen CO2-Emissionen zugrunde gelegt.
Bei der Herstellung von Windkraftanlagen und Solarthermieanlagen wird verhältnismäßig wenig Energie benötigt. Diese Anlagen amortisieren sich deshalb sowohl energetisch als auch nach der CO2-Bilanz nach spätestens 2 Jahren. Fotovoltaikanlagen verwenden Solarzellen, die aus Silizium hergestellt werden. Dieser Prozess ist sehr energieintensiv. Trotzdem erreichen auch diese Anlagen nach max. 7 Jahren eine ausgeglichene Energie- und CO2-Bilanz.
Warum haben in Fukushima im AKW die Notstromaggregate versagt?
2011 - Originalveröffentlichung unter “Behind The News”
Als am 11. März 2011 in Japan die Erde bebte, schalteten sich die Atomkraftwerke der Region automatisch ab. Dies geschieht durch das Einschieben von sogenannten Steuerstäben. Der Vorgang dauert nur wenige Sekunden. Sind die Steuerstäbe an Ort und Stelle, wird die Kettenreaktion gestoppt. Dennoch müssen die Brennelemente zunächst weiter gekühlt werden, denn es existieren noch radioaktive Zerfallsprodukte der bis dahin abgelaufenen Kettenreaktion und diese sorgen noch für weitere Spaltreaktionen. Man nennt die dadurch entstehende Energie Nachzerfallswärme. Diese nimmt mit der Zeit selbstverständlich weiter ab, doch erst nach Wochen oder sogar Monaten, kann auf aktive Kühlung verzichtet werden.
In Kernkraftwerken existieren mehrere Systeme und Notsysteme um die Kühlung beim Ausfall der Stromversorgung aufrecht zu erhalten. So auch in Japan im Kernkraftwerk Fukushima Daiichi. Als die Notabschaltung stattgefunden hat, sprangen in diesem Fall Dieselgeneratoren an und die Kühlung funktionierte zunächst wie vorgesehen.
Ca. 1 Stunde nach dem Erdbeben wurde das Kernkraftwerk allerdings von der verheerenden Tsunami getroffen und die Dieselgeneratoren wurden zunächst nicht beschädigt. Sie befinden sich im Keller des sogenannten Turbinengebäudes, unmittelbar neben dem Reaktorgebäude, um sie vor äußeren Einflüssen zu schützen. Allerdings lief dieser Keller durch die Tsunami mit Wasser voll. Dadurch wurden die Generatoren unbrauchbar und nur noch das zweite Notsystem, Batterien, waren noch für kurze Zeit zur Aufrechterhaltung der Kühlung nutzbar.
Was ist ein “stall” bei einem Flugzeug?
2011 - Originalveröffentlichung unter “Behind The News”
Ein Flugzeug fliegt, weil Luft die Tragflächen umströmt. Die Form der Flügel sorgt dafür, dass die Luft auf der Oberseite einen längeren Weg zurücklegen muss als die Luft an der Unterseite der Tragflächen. Die Luft strömt deshalb an der Oberseite mit einer höheren Geschwindigkeit, damit die längere Strecke in der gleichen Zeit wie auf der Unterseite zurückgelegt wird. Nach Bernoulli bedeutet dies, dass auf der Oberseite ein Unterdruck herrscht. Dieser zieht das Flugzeug nach oben. Gleichzeitig entsteht auf der Unterseite ein Überdruck, der das Flugzeug nach oben drückt. Das Ergebnis ist der Auftrieb.
Damit der beschriebene Prozess funktioniert ist eine sogenannte laminare Anströmung der Tragfläche notwendig. Eine laminare Strömung ist eine Strömung ohne Verwirbelungen. Kommt es zu einem Strömungsabriss an den Tragflächen, so spricht man von einem “stall”.
Die häufigsten Ursachen sind: Die Mindestgeschwindigkeit wird unterschritten oder der Anstellwinkel der Tragflächen relativ zur anströmenden Luft ist zu groß. Es ist zu beachten, dass die genannten Parameter nicht konstant sind, sondern mit der Flughöhe variieren. Bei modernen Flugzeugen regeln deshalb Computer nicht nur die Steuerung - Autopilot - sondern eben auch die Trimmung und Geschwindigkeit.. Lediglich beim Ausfall dieser Systeme, wie es in jüngerer Vergangenheit beim Absturz des Air France Fluges AF 447 passiert ist, müssen die Piloten dies Selbst übernehmen. Bei diesem Unglück waren die Piloten in der fatalen Situation, dass auch die Geschwindigkeitsmessung ausgefallen war, da die sogenannten Pitotsonden des Airbus A 330 vereist waren. Trotzdem gibt es auch für diesen Fall Maßnahmen, die ergriffen werden können, um einen sicheren Flug zu gewährleisten. Warum dies nicht gelang, kann hoffentlich die abschließende Untersuchung durch die französische Flugsicherheitsbehörde BEA klären.
In diesem Kontext wird auch manchmal der “deep stall” erwähnt. Damit ist der gleichzeitige Strömungsabriss an den Tragflächen und dem Höhenruder gemeint. Dies ist sehr fatal, weil die routinemäßige Prozedur, um einen stall abzuwenden, das Trimmen der Flugzeugnase nach unten ist. Mit einem Strömungsabriss am Höhenruder ist dies aber nicht ohne Weiteres möglich. Ein deep stall kommt dann vor, wenn der Anstellwinkel der Tragflächen so hoch ist, dass sich das Höhenruder im Windschatten der Tragflächen befindet und so keine Anströmung stattfindet. Besonders leicht lässt sich diese Bedingung bei Flugzeugen mit einem sogenannten T-Leitwerk erfüllen. Bei dieser Konstruktionsart ist das Höhenruder oberhalb des Seitenleitwerks angebracht. Die Boeing 727 besitzt beispielsweise ein solches T-Leitwerk. Verschiedene Mechanismen helfen bei solchen Flugzeugtypen einen deep stall zu verhindern. Dies ist nämlich vom Hersteller schon konstruktionsbedingt sicherzustellen: Ein Flugzeug muss auch bei einem stall ein funktionierendes Höhenruder haben. Erste veröffentlichte Untersuchungsergebnisse der BEA zeigen auch, dass das Höhenruder des Air France Airbus noch auf Befehle des Piloten korrekt reagierte. Ein deep stall ist somit eigentlich ausgeschlossen.
Warum hat die Suche nach dem Wrack von Flug AF 447 solange gedauert?
2011 - Originalveröffentlichung unter “Behind The News”
Auf den ersten Blick mag die Frage merkwürdig erscheinen: Ein riesiges Seegebiet musste abgesucht werden. Teilweise sehr zerklüftetes Gebiet vergleichbar den Alpen. Doch wurde das gesamte Gebiet abgesucht? Natürlich nicht. Viel zu groß wäre es gewesen. So beauftragte man renommierte Institute mit einer Beurteilung der Strömungsverhältnisse des Meeres an und um jenen 1. Juni 2009, als die Air France Maschine aus Rio de Janeiro kommend, in einem Gewitter abstürzte. Schließlich erfolgte die Suche nur in Bereichen, für die die Berechnung den wahrscheinlichen Aufenthaltsort des Wracks ergeben hatte. Dabei wurde deshalb auch insbesondere der Bereich in unmittelbarer Umgebung der letzten gefunkten Positionsmeldung nicht abgegrast. Nun stellt sich heraus, daß das Wrack eben genau dort liegt. Es hat sich gezeigt, dass die Meeresströmung in diesem Seegebiet sehr stark variiert und deshalb die Berechnungen nicht wirklich aussagekräftig waren.
Was ist ein “Patentcluster”?
2011 - Originalveröffentlichung unter “Behind The News”
Begriffe wie “Patentklage”, “Patentportfolio” und “Patenttroll” sind heutzutage in aller Munde. Sie gehören mittlerweile zum Geschäftsalltag dazu und sind nicht wegzudenken. Gerade die großen Unternehmen dieser Welt leisten sich ganze juristische Abteilungen, die sich mit nichts anderem beschäftigen. So werden zum einen eigene Errungenschaften möglichst oft zum Patent angemeldet und zum Anderen die Konkurrenz stets wachsam beobachtet, um eine Verletzung eigener Patente zu erkennen. Je mehr Patente ein Unternehmen in seinem Portfolio hat, desto größer ist natürlich die Chance, Konkurrenten unter Druck zu setzen und entweder Lizenzgebühren zu erhalten oder andere Produkte vom Markt zu verbannen. Dazu muss das oder die Patente auch stichhaltig und tatsächlich technologisch relevant sein.
In jüngerer Vergangenheit häufen sich die Fälle in denen Patente mit dem Hinweis auf “prior art” angefochten werden. Dies bedeutet, dass der Beklagte recherchiert, ob es nicht schon Veröffentlichungen oder andere Patente zum Zeitpunkt der Einreichung des besagten Patentes gab. Wenn ja, so ist ein Patent nämlich nichtig, denn es gab dann ja bewiesenermaßen schon vorher die entsprechende Technologie. Gerade in Konkurrenzsituationen finden sich oft entsprechende Veröffentlichungen oder verwandte Patente im Haus des Beklagten selbst, was aufgrund des Wirkens im gleichen Marktsegment und mit ähnlichen Produkten naheliegend ist. So kommt es in einer entsprechenden Situation meistens zu einer Patentklage und schließlich stehen sich Patente der beteiligten Parteien gegenüber. Für die Entscheidung vor Gericht ist nun natürlich ausschlaggebend, inwieweit die Unternehmen belegen können, dass die entsprechenden Patente auf das Konkurrenzprodukt überhaupt anzuwenden sind bzw. Technologien darin kopiert wurden. Ebenso bedeutend ist, dass es sich um keine Nichtigkeit oder Offensichtlichkeit handelt, die beim Zulassen des Patentes in der Vergangenheit schlicht nicht erkannt worden war. Ein erfolgreicher Kläger hat nicht nur ein einziges losgelöstes Patent, sondern sehr viele, die ineinandergreifen und somit verzahnt sind. Dies ist ein “Patentcluster”, also ein Sammelsurium von Patenten, das mehrere für ein Endprodukt notwendige Technologien abdeckt. Ein prominentes Beispiel für einen erfolgreichen Einsatz eines ganzen Patentclusters ist Microsoft gegen Google. So bekommt mittlerweile Microsoft bei mehr als 50% der verkauften Smartphones mit Android Betriebssystem aus dem Hause Google, Lizenzgebühren von den verschiedenen Hardwareherstellern.