Lesa-Maschinen, Wiederlegung des 2. HS der Thermodynamik!?

Hallo,

Kenn jemand von euch Lesa-Maschinen?

Diese Firma bzw. deren Gesellschafter behaupten, sie haben eine Wärmekraftmaschine konstruiert, die einen Wirkungsgrad von 60% habe (ansich ja noch ok!) und einen höheren als für Thermische Maschinen als Maximum angesehenen, idealen Carnot-Wirkungsgrad. Dies wird angeblich erreicht, indem der 2.HS der Thermodynamik "umgangen" wird.

Alle Prozesse natürlichen Prozesse sind irreversibel.
Ideale Prozesse sind reversibel gedachte Grezfälle irreversibler Prozesse.
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Ein Prozess heißt irreversibel, wenn der Anfangszustand des Systems nah Ablaufen des Prozesses ohne bleibende Änderung in der Umgebung nicht wieder herstellbar ist.
Ein Prozess heißt reversibel, wenn der Anfangszustand des Systems nach Ablaufen des Prozesses ohne bleibende Änderung in der Umgebung wieder herstellbar ist.

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Wie das ganze funktionieren soll wird hier beschrieben:
http://www.lesa-maschinen.de/cms/index.php?page=technologie&hl=de_DE

allerdings fehlt mir noch ein notwendiger Kühlturm und das Wasser bzw. das Bezon wieder abzukühlen! So wie ich das sehe heizt sich das ganze System immer weiter auf!

Was sagt ihr dazu?
Wenn es wirklich funktionieren sollte, wäre es eine revolutionäre Erfindung die den gesamten Energiemarkt umwerfen könnte

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Ich bin Maschinenbau-Student, hab aber Thermo geschoben! Im SS pack ich es an und für mich ist es ein guter (Wieder-)Einstieg in die Materie^^

Vllt kann es jemand noch mal erklären, warum hier der 2. HS nicht gelten soll

T&T schrieb:

...Dies wird angeblich erreicht, indem der 2.HS der Thermodynamik "umgangen" wird....Wenn es wirklich funktionieren sollte, wäre es eine revolutionäre Erfindung die den gesamten Energiemarkt umwerfen könnte...Ich bin Maschinenbau-Student, hab aber Thermo geschoben! ...

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Überlege einfach mal selber. Jedes Jahr kommt jemand aus einem Loch gekrochen und behauptet Gesetze der Physik aufgehoben zu haben. Die einen reisen schneller als Licht, andere haben die Schwerkraft überwunden, der nächste kann Wärme auf dem Nichts produzieren und andere bauen das Perpetuum Mobile.
Du bist Student des Maschinenbaus? Dann bist du ja auch geübt im wissenschaftlichen Arbeiten und kennst die allgemeingültigen Lehrsätze der Physik. Solange diese Leute nicht die Naturkonstanten ändern oder die Stellschrauben des Univsersums finden und daran drehen, können wir alle ganz beruhig sein, das es sich bei solchen Erfindungen entweder um Rechenfehler, Scharlatanerie oder um einfache Scherze/Lügen handelt.

Meines erachtens dürfte der Prozess auch nicht funktionieren, jedoch traue ich es mir nicht zu sagen die gesamte Thematik durchdrungen zu haben...

Das Problem am zweiten Hauptsatz ist, dass er nicht bewiesen sondern nur allgemein gültig ist. Das sagte unser Prof auch schon in der ersten Stunde:"die Thermodynamik, die wir behandeln ist eine Näherung für die Prozesse in der Natur! Es kann gut möglich sein, dass es bald andere Rechenmodell/regeln gibt..."

Die Anlage von Lesa funktionierte ja angeblich schon, jedoch nur für 4 Std. Ich schließe mal für mich daraus: es funktioniert, wenn die Maschine kalt ist und nur so lange bis sich die Maschine erwärmt. Wenn Arbeitsfluid und Maschine die gleiche Temperatur haben, kann kein Wärmestrom fließen -> und damit kein elektische Leistung gewonnen werden!

naja, vllt halt ja noch wer ne Meinung zum Thema!

Wenn das funktionieren sollte wäre das genial. Denn die AKWs und Kohlekraftwerke und Biosgasanlagen und wie sie alle heißen, haben einen Wirkungsgrad von ~30%.

@Baumnarr
Moderne Gaskraftwerke haben einen Wirkungsgrad von 60%. Blockheizkraftwerke von über 90%.
AKWs haben auf der Sekundärseite einen Wirkungsgrad von 40% - insgesamt unter 10%.

Ich finde das Prinzip jetzt nicht so sonderlich umwerfend. Der kalkulierte Wirkungsgrad kommt mir allerdings sehr hoch vor. Immerhin haben wir eine kalorische Verbennung (hohe Temperatur), niedere Dampftemperatur, ein Hydrauliksystem (Kolbenpumpe: Katastrophe für den Wirkungsgrad) und obendrein muss das Wärmemedium mit Pumpen bewegt werden.

Alles in allem eher schlecht für den Wirkungsgrad.


EDIT: Warum verstößt diese Apparatur gegen den 2. HS? Der Wirkungsgrad wurde nur kalkuliert - und mir kommt er sehr hoch vor.
Auch verstehe ich nicht den Sinn vom Benzol. Das Zeug ist saumäßig giftig und benötigt im weiteren Verlauf sogar noch Energie. (Der Benzolverdichter wird vom 1. Kolben angetrieben)


EDIT2: Das System heizt sich nicht immer weiter auf. Beim Expandieren des Gases (Wasserdampf, Benzoldampf) kühlt selbiges sehr stark ab. Warum allerdings zum Schluss nochmals Energie in das Benzol reingesteckt wird, ist mir absolut nicht klar. Das Benzol wird verdichtet und anschließend in einen Tank geleitet. Das ganze läuft dann mit Sicherheit nicht mehr adiabatisch ab und dient nur dazu die Tank Außenwand zu heizen.

Ich glaube da herrscht noch ein bisschen Erklärungsbedarf

1. Wirkungsgrade

Wirkungsgrade sind immer Prozentangaben, von daher ist es sinnvoll die vollständige bezeichnung anzugeben. Ich meinte die Lesa-Anlage hat einen elektrischen Wirkungsgrad von 60%. Welcher nur von modernen GuD-Krafwerken erreicht wird, und das mit neuersten Know-How und millionen Investitionen...

Zu Blockheizkraftwerken noch ein Wort

Der Wirkungsgrad der Stromerzeugung liegt dabei, abhängig von der Anlagengröße, zwischen etwa 25 und 50 %

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Eine solche Anlage hätte einen (mechanisch) nutzbaren maximalen Wirkungsgrad nach Carnot (welcher durch den 2. HS begrenzt) wird. Dieser liegt hier bei ca. eta_carnot=1- (20+273,15/(220+293,15))= 40,56%

2. Warum wird der 2 Hauptsatz der Thermodynamik verletzt (siehe http://de.wikipedia.org/wiki/Thermodynamik#Zweiter_Hauptsatz)

Die eingesezte Wärme wird vollständig (zumindest nach Lesa-Schaltbild) in mechanische Energie umgewandelt und dass ist lt. 2 HS nicht möglich.

Und hier fehlt eine Apparatur, die die Differenz zwischen Wärme und mechanische Energie aufnimmt (im klasisschen Sinne eine Kühlturm).
Und nun ist auch klar, wenn meine Behauptungen stimmen, warum die Anlage kurzzeitig funktioniert, aber auf Dauer zum scheitern verurteilt ist. Einzelnen Bestandteile übernehmen die Kühlung. Welche jedoch nicht ausreicht und so sich das Gesamte System immer weiter erhizt.


Ich hoffe es ist nun einigen ein bisschen klarer, warum das auch wissenschaftlich so revolutionär wäre...

Danke, das weiß ich allerdings alles.

Die eingesezte Wärme wird vollständig (zumindest nach Lesa-Schaltbild) in mechanische Energie umgewandelt und dass ist lt. 2 HS nicht möglich.

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Warum sollte dies der 2. HS verbieten? Vollständig (siehe Wirkungsgrad) wird die Energie (Enthalpie) des Gases (Innere Energie (von T) + p*V) sowieso nicht in mechanische umgewandelt. Abgesehen davon sind hydraulische unstetig Pumpen in Kombination mit stetig Motoren (für den Wechselstromgenerator) eine Wirkungsgradkatastrophe.

Gas welches expandiert, kühlt ab - mitunter sogar sehr stark. Zusätzliche Kühlanlagen werden deshalb nicht benötigt. Das würde nur dem Wirkungsgrad schaden. Die Energie, die über die Verbrennung in das Gas eingebracht wird, wird an der Pumpe abgeschöpft und am HYdraulikmotor einem elektrischen Generator zugeführt. Bei Dampfkrafwerken wird die aufgebrachte Energie (pV + innere Energie) an einer Gasturbine abgeschöpft - die im expandierten Gas verblieben Energie muss über Kühlanlagen abgeführt werden bevor dem Gas wieder Arbeit zugeführt werden kann.

Hier sehe ich keinen Widerspruch. Allerdings schreibt der Herr Schaeffer trotzdem so einigen Stuss.

http://www.lesa-maschinen.de/cms/uploads/File/WirkungsbroschuereDE.pdf schrieb:

Die wichtigste Aussage des 2. Hauptsatzes der Thermodynamik ist die, dass es unmöglich sei, ein Perpetuum Mobile der 2. Art zu bauen.

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Das ist nicht was der 2. HS sagt. Entropie strebt zum Maximum - das ist die Kernaussage.

In "CO2, der Nachthimmel und die Atomkraft" steht auch nur Schwachsinn.


EDIT: Es steht eigentlich nichs von unstetig Pumpen (mich hat "Expansionskolben" verwirrt) - es ist gut möglich, dass auf rundlaufende Pumpen gesetzt wird. Eine 2-stufige Hydraulik Pumpe (2 Pumpen seriell geschaltet) kann schon weitesgehend die innere Energie des Gases abbauen und dem Hydraulikfluid zuführen.


Ich verstehe allerdings immernoch nicht wofür der Kreislauf Benzol enthalten muss. Benzol verdunstet bei niedrigeren Ts, hat allerdings auch eine niedrigere Enthalpie und kann somit weniger an die Hydraulikpumpen abgeben. Was mir überhaubt nicht eingeht ist, warum nochmals Energie in das Benzol gesteckt wird, bevor es im Tank (teilweise) auskondensieren darf.

Ich glaube du hast mehr Ahnung von der Materie als, deshalb wollte ich es auch mal posten und andere Meinungen hören...

Du hast mich vllt falsch verstanden, der Prozess an sich wäre verlustfrei! Das er in wirklichkeit nicht verlustfrei wäre ist schon klar

Im Lesa-Prozess wird die Wärmeenergie vollständig umgewandelt. Man betrachte hierzu den Punkt 4 und die Rücklaufleitungen zum Kessel. Dieser Kreisprozess hätte keinen sozusagen keinen Verlust, mal abgesehen von den Wirkungsgrad der Kolben und würde die gesamte Energie abgeben.
Sieht mal den Kolben, Generator und alles andere als ideal, also verlustfrei an, so ergibt sich, dass bei diesem Prozess die gesamte Wärmeenergie in mechanische (elektrische Energie) umgewandelt wird, und das verbietet der 2. HS.

Richtig, der Dampf muss wieder in Ausgangszustand gebracht werden. Der Dampf entspannt sich in der Turbine ins Nassdampfgebiet und man muss ihm wieder verflüssigen um ihn wieder nutzbar zu machen. Dazu Kondensiert er (meist isobar und isotherm) in einem Kühlturm oder ähnlichem.
Wobei hier das Wort "kühlen" falsch ist. Siehe auch http://de.wikipedia.org/wiki/Rankine-Zyklus

Und genau das passiert im Lesa-Zyklus nicht

Was es mit dem Benzol aufsich hat bleibt mir auch ein Rätsel, vllt hat ja jemand noch eine Erklärung


Edit:
Hab ich grad gefunden http://www.rexresearch.com/schaefferb/schaeffer1.htm

The NEW Circular Process which converts heat into 100% mechanical energy uses :

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Naja, wenn sie meinen Ich bleib da äußerst skeptisch! Vorallem wenn da investiert wird einem eine sehr gute Rentite versprochen...Also ich würde mein Geld nicht riskieren

Sherman123 schrieb:

[...]
Hier sehe ich keinen Widerspruch. Allerdings schreibt der Herr Schaeffer trotzdem so einigen Stuss. Das ist nicht was der 2. HS sagt. Entropie strebt zum Maximum - das ist die Kernaussage.
[...]

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Na ob diese beiden Aussagen vllt aequivalent bzw. das eine zutreffende entsprechende formulierung des 2ten Hauptsatzes nach Clausius ist?

Also T&T hat den Haken imho schon richtig erkannt....das sag ich jetzt zumindest als Physikstudent ^^

http://www.lesa-maschinen.de/cms/uploads/File/WirkungsbroschuereDE.pdf

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sehr schön eine rechnung, mal schauen was mein thermo buch dazu sagt

Ja diese Rechnung ist sowieso Schwachsinnig. Herr Schaeffer geht davon aus, dass der Hochtemperatur Dampf am Kolben zu 100% auskondensiert (siehe Verdampfungsenthalpien). Dann wären allerdings nicht 2 weitere Auskondensiertanks (wo der Benzol-Wasser-Dampf unweigerlich weiter auskühlen muss) notwendig.

Außerdem warum setzt er im Punkt 4 gleich 0? Die am Kolben verrichtete Arbeit beträgt nicht 100%, sonst wäre das Kondensat zu 100% auskondensiert.

EDIT: Jetzt hab ich das Prinzip gecheckt: Im zweiten Tank befinden sich Wasserdampf, Wasser und Benzoldampf. Wasserdampf, der kondensiert, gibt seine Kondensationswärme an den Benzoldampf ab, und erhöht dessen innere Energie. Im zweiten Kolben wird diese Energie des Benzoldampfes abgeschöpft. (Auf der Skizze ist der Richtungspfeil zum zweiten Kolben falsch herum eingezeichnet) Mit einer Pumpe wird das auskondensierte Wasser wieder rückgeführt. Wäre dort keine Pumpe, würde sich ein dynamisches Gleichgewicht einstellen und gleich viel Wasser verdampfen wie in Lösung übergeht. Da allerdings das Wasser gleich rückgeführt wird, ist der Wasserdampf bestrebt sein dynamisches Gleichgewicht zu finden (auch gemäß 2.HS) , und kondensiert immer weiter aus und gibt dabei gewaltige Energiemengen (siehe Verdampfungsenthalpie Wasser (mit umgekehrten Vorzeichen)) an den Benzoldampf ab.

Das Prinzip ist absolut genial!!

Allerdings wird im dritten Tank auf die Kühlung des Benzols verzichtet und genau deshalb funktioniert die Sache noch nicht dauerhaft.
Nun verstehe ich auch, warum der Wirkungsgrad tatsächlich höher liegt. Zu Wirkungsgradverlusten kommt es unter anderem durch die heißen Abgase der Verbrennung, durch den Einsatz eines Hydraulikkreislaufes und die gesamte Anlage lässt sich nicht gut genug isolieren, um einen adiabatischen Ablauf zu gewährleisten.

In einem herkömmlichen Kraftwerk wird die verbleibende Energie des Wasserdampfes über große (Verdunstungs-) Kühler in die Luft geblasen. Info am Rande: Je größer die Differenz zwischen niedrigstem und höchstem Niveau einer Wärmekraftmaschine ist, desto höher ist der Wirkungsgrad, deshalb muss der Dampf noch weiter abgekühlt werden, ehe dieser wieder in den Kreislauf eingebracht werden kann.


Allerdings sollte sich Herr Schaeffer dringend eine andere Chemikalie suchen. Ich glaube kaum, dass er die Bewilligung für ein Benzolkraftwerk bekommt. Laut wikipedia tritt bei 2% Luft-Volumensanteil nach 5 bis 10 Minuten der Tod ein. Obendrein ist Benzol fruchtschädigend, krebserregend, brennbar und stark umweltgefährdend. Schlichtweg viel zu brisant für einen großen Feldeinsatz.
In den USA ist Benzol sogar verboten.

Sehr interessante Aussagen Sherman123

Bleibt noch die Frage, nimmt der Benzol Dampf die gesamte Kondensationsenthalpie des Wasserdampfes auf? und wäre dass nicht ein Prozess mit Zwischenüberhitzung? Der steigert auch einen höheren Wirkungsgrad...
http://de.wikipedia.org/w/index.php..._TS-Diagramm.png&filetimestamp=20060730190326 (rosa=Zwischenüberhitzung)
Außerdem bleibt für mich noch die Frage: Gilt der Carnot-Wirkungsgrad auch beim Betrieb vom Mischdampf?


In Bezug auf deine Aussagen zum ersten Abscheider-Kessel gebe ich dir Recht, dass kann funktionieren, jedoch muss im zweiten Kessel eine Kühlanlage vorhanden sein und nicht so wie eingezeichnet, dass der (Rest-)Bezonoldampf und das flüssige Benzol in den Mischdampfkessel eingspeist werden.

Und dann wären wir wieder beim 2. HS, der bestätigt wird, wenn auch mit ein paar Schrammen

Mein letzter Beitrag ist durch die vielen Edits leider sehr unübersichtlich geraten. Ein paar Anmerkungen habe ich für interessierte Leser, die mit Thermodynamik gar nichts am Hut haben, gemacht - ich wollte nicht dich damit bevormunden.

Ich finde das Prinzip ziemlich überzeugend, vor allem da relativ wenig Energie durch Kühlanlagen oder schlechte Isolierung (nur Containergroß) verloren geht. Ich werde mir die Seite auf jeden Fall merken.

Hm....nein, ich habe das Pinzip doch missverstanden.
Im Text oberhalb der Skizze steht, dass der Dampf im zweiten Tank durch Kompression zur Kondensation gebracht werden soll. Isotherm kann dies, weil keine Kühler vorhanden sind, nicht ablaufen. Also wohin mit der Kompressionsarbeit. Der Dampf wird durch die Kompression nur saumäßig heiß. Außerderm warum soll der Dampf überhaupt von selbst durch den ersten Kolben sich durchquetschen, wenn es als "Belohnung" nur wieder Energie gibt.

Somit ist das Prinzip meines Erachtens wieder völlig daneben.
Und dann noch die Benzol-Problematik....nein, das kann nichts werden.

OS: Habe ich eigentlich vorhin eine verbesserte LESA Maschine "erfunden"??

Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik kann nicht umgangen oder sonstwie ausser kraft gesetzt werden.
Was man verbessern Kann ist der Ausnutzungsgrad und damit indirekt auch der Wirkungsgrad.
Ein Herr Kalina das so was ähnliches mit einem Ammoniak/Wassergemisch gemacht.
Dadurch wird ein gleitender Betriebs(temperatur)-Punkt erreicht und es muss nicht die Halbe Energie zum Schornstein raus ohne das kaskaden von Wärmetauschen benötigt werden.
ORC arbeiten ähnlich, haben aber einen, vom jeweiligen Verdampfungsmittel vorgegebenen Betriebspunkt. es ist halt ein unterschied, ob ich ein gas auf 1000° aufheize und dann das Abgas mit 300° zum Schornstein rausschicke oder ich dann das noch heiße gas in einem weiteren Schritt nochmals nutze indem heißer dampf erzeugt wird.
Deshalb sind 2 stufige Kombikraftwerke mit über 60% Wirkungsgrad(Ausnutzungsgrad) das effizienteste was es außer der (heissen) Brennstoffzelle gibt.

also gilt für LESA bei 180° Betriebstemperatur = 450 K Aussentemperatur 300K

450K-300K / 450K = 150/450 = 0,33 = 33% Also könnte bei vermeidung aller Wärmeverluste höchsten ein Drittel der Thermischen Energie in mechanische umgewandelt werden, was schon recht ordentlich wäre.

Der dem Carnot-kreissprozess am nächsten kommend, ist der Stirlingmotor, der aber auch nur ca. 25% der möglichen Wirkungsgrades erzielt. Hier ist das Problem, das ich erst die Wärme durch Wärmeübertragung erst in den Zylinder bekommen muss (heisse Seite)und anschließen auch wieder raus (kalte seite). Daran kranken alle Heißluftmotore bzw. -turbinen.

LESA beruht auf längst widerlegter Theorie

Hallo allerseits!

Der Schaeffer ("Erfinder" von LESAs Mischdampfkraftwerk) hat ja mal eine schöne Theorie aufgestellt, warum der 2. Hauptsatz der Thermodynamik nicht gilt, und hat darin "bewiesen", dass ein Perpetuum Mobile der 2. Art möglich wäre.

Es gibt da nun ein freies LESA-Forum, das nicht zensiert wird, und in dem einer wirklich bewiesen hat, dass Schaeffers Theorien fehlerhaft sind und alles Geschwafel von Schaeffer und LESA pseudowissenschaftlicher Unfug ist.

Siehste hier:
Widerlegung von Schaeffers Theorie