Montag, 6. Januar 2014

13-jähriger Erfinder entschlüsselt das Geheimnis der Bäume und öffnet den Weg zur Revolutionierung der Solarenergie

Kommentar:

Es interessant zu wissen, dass alle natürlichen Gestalten das Ergebnis stehenden Wellen sind. Mit der Entdeckung, dass das Baumwachstum einer mathematischen Spiralfunktion gehorcht, ist gleichzeitig ein Schritt zur Beschreibung  der Frequenzmuster von Bäumen getan. Diese Muster sind  in den Blättern, Blüten, samen gespeichert und selbstverständlich auch im Wasser, das die Pflanze, den Baum, durchströmt.
Diese Frequenzen werden  von den Bäumen auf die Menschen übertragen, welche sie im Resonanzfall empfangen können. Interessanterweise kann diese Signalübertragung kinesiologisch gezeigt werden.
Welche Bedeutung nun die Erkenntnisse über die Bäume für den Aufbau von Konzepten zur Selbstheilung haben, ist ein Gegenstand  zukünfiger Forschungen.
( W.St.  2014-01-07)





http://info.kopp-verlag.de/neue-weltbilder/neue-wissenschaften/l-j-devon/13-jaehriger-erfinder-entschluesselt-das-geheimnis-der-baeume-und-oeffnet-den-weg-zur-revolutionieru.html

13-jähriger Erfinder entschlüsselt das Geheimnis der Bäume und öffnet den Weg zur Revolutionierung der Solarenergie

L. J. Devon

Eine Idee des erst 13 Jahre alten Aidan Dwyer könnte die Solartechnik ein großes Stück voranbringen. Seine Idee ist derart revolutionär, dass herkömmliche Sonnenkollektoren vielleicht schon bald der Vergangenheit angehören.


Aidan entdeckte bei Bäumen eine mathematische Spiralfunktion, die auf der Fibonacci-Folge beruht. Als er diese Anordnung der Äste erkannte, ging er umgehend daran, dieses neue Wissen auf das Design von Sonnenkollektoren anzuwenden. Seine Entdeckung könnte die Sammlung des Sonnenlichts in Kollektoren auf neue, effiziente Weise maximieren.

Die Entdeckung eines Musters in Baumstämmen

Bei einer Winterwanderung fiel Aidan etwas Besonderes an den Baumästen auf. Anhand von Fotos verschiedener Bäume erkannte er hinter der scheinbar willkürlichen Anordnung von Ästen und Blättern ein Muster. Aidan sah, dass das Verzweigungsmuster von Bäumen einer Spirale ähnlich war. Und er fand ein mathematisches Muster hinter dieser Ast-Spirale. Um der Sache weiter auf den Grund zu gehen, begann er mit dem Bau von Testmodellen.

Nutzung der Fibonacci-Folge zur Maximierung der Sammlung des Sonnenlichts

Bei seiner Untersuchung entdeckte Aidan ein Muster, das auf einer Zahlenfolge beruht, die nach dem mittelalterlichen Mathematiker Fibonacci benannt ist. Bei dem Versuch, ein mathematisches Rätsel zu lösen, hatte Fibonacci ein Muster entdeckt. Mit der Beantwortung der Frage, wie sichKaninchen über einen bestimmten Zeitraum vermehren, fand Fibonacci eine Folge von Zahlen, nämlich ein mathematisches Muster, das mit null und eins begann. Durch die Addition der letzten zwei Zahlen der Folge ergab sich die jeweils nächste Zahl. Die Folge beginnt mit den Zahlen 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13 und 21.

Diese Fibonacci-Folge und ihr Verhältnis begegnen uns in der Natur in vielen Formen des Lebens. Wie Aidan erklärt, finden sich Beispiele in der Anordnung der Samen einer Sonnenblume, in Systemen des menschlichen Körpers und sogar in Galaxien im Weltraum.

Aidan erkannte, dass Baumstämmen ein ähnliches Muster auf Basis der Fibonacci-Folge zugrunde liegt: »Baumäste folgen einer Fibonacci-Formel.« Wie er berichtet, sind die Äste in Eichen in einer Folge von zwei zu fünf angeordnet. »Fünf Äste ordnen sich um den Stamm, und das zwei Mal, bis sie den Ausgangspunkt am Stamm wieder erreichen.«

Dasselbe fand er auch bei Ulmen, die einem Muster von eins zu zwei folgen, und bei der Buche mit einem Muster von eins zu drei. Bei Weiden fand er ein Muster von drei zu acht und bei Mandelbäumen von fünf zu eins.

Mithilfe des Spiralmusters die Effizienz der Sonnenkollektor-Technik maximieren

In dem Versuch, die Bedeutung hinter diesem Muster zu verstehen, stellte Aidan die Hypothese auf, die Blätter könnten so ein Maximum an Sonnenlicht für die Fotosynthese einfangen. Um diese Hypothese zu überprüfen, baute Aidan kleine Baummodelle mit Solarpanelen zur Sammlung desSonnenlichts. Er ordnete die Mini-Kollektoren gemäß der Fibonacci-Folge an, die er bei den Bäumen beobachtet hatte. Bei seinen Versuchen mit der Spiralanordnung führte Aidan Protokoll über Spannung und elektrischen Strom im Vergleich mit herkömmlich angeordneten Solarpanelen.Seine Modelle können Sie hier anschauen.


Er fand heraus, dass die Fibonacci-Anordnung der Sonnenkollektoren viel effizienter war als normale Panele. Die spiralförmigen Modelle liefern im Durchschnitt 20 Prozent mehr Strom und absorbieren zweieinhalb Mal mehr Sonnenlicht. Noch eindrucksvoller waren seine Ergebnisse in der Zeit der Wintersonnenwende, wenn die Sonne den tiefsten Stand am Himmel erreicht. In dieser Zeit sammelten die Fibonacci-Modelle 50 Prozent mehr Sonnenlicht als die üblichen Panele!

»Meine Ergebnisse zeigen, dass das Fibonacci-Muster die Sonnenkollektoren in mehrfacher Hinsicht verbessern kann. Es sammelt mehr Sonnenlicht, wenn die Sonne in einem niedrigen Winkel am Himmel steht. Das ist wichtig im Winter und in extremen Breitengraden«, erklärte Aidan. Er erwähnte noch weitere Vorteile der Spiralanordnung. Beispielsweise nehme sie in Städten, wo der Platz begrenzt ist, weniger Raum ein. Außerdem glaubt er, bei dieser Anordnung werde sich weniger Regen und Schnee ansammeln, das Modell sei wetterbeständiger als normale Sonnenkollektoren.


Quellen für diesen Beitrag waren u.a.:






Schüler erklärt ein Geheimnis der Bäume und spaltet Wissenschaftsgemeinde
Der 15 Jahre alte New Yorker Aidan Dwyer könnte mit einer Entdeckung die Solartechnik revolutionieren. Eine Reihe von Wissenschaftlern ist davon jedenfalls überzeugt. Der Mittelschüler hatte vor zweieinhalb Jahren in der scheinbar willkürlichen Anordnung von Ästen und Blättern bei Bäumen ein Muster erkannt – eine mathematische Spiralfunktion, die auf der 800 Jahre alten, so genannten Fibonacci-Folge beruht.

s.a.:Spiralfunktion

Er baute daraufhin eine Art Solarbaum, der leistungsfähiger sein soll als vergleichbar große Paneele mit Solarzellen. Seine Entdeckung könnte die Ernte des Sonnenlichts mittels Solar-Kollektoren maximieren. Doch die Gemeinde ist gespalten.
Er hatte erkannt: Nichts ist beim Einfangen des Lichtes effizienter als ein Baum, dessen Blätter ständig Photosynthese betreiben. Daher montierte er mehrere kleine Kollektoren wie Blätter an eine Metallstange.
Wissenschaftsgemeinde gespalten
Mittlerweile hat Dwyer sowohl die Wissenschafts- als auch die Internetgemeinde gespalten. Die einen sehen in seinem Solarbaum einen Geniestreich, andere spotten über ihn, hatte er doch bei seinen Versuchen einen Rechenfehler gemacht: Statt der Leistung (in Watt) verwendete er den Spannungswert, um die angeblich überlegene Leistungsfähigkeit seiner Idee zu belegen. Natürlich fiel das sofort auf. Doch dem Hype um den “kleinen Sonnenkönig” (Badische Zeitung) tat das keinen Abbruch. Viele vermuten im Solarbaum offenbar doch einen entscheidenden Entwicklungsschritt. Seine Idee nach dem Vorbild der Natur zog mittlerweile Bahnen bis nach Abu Dhabi: Der junge Erfinder eröffnete den dortigen Energiegipfel World Future Energy Summit 2012.
Die Fibonacci-Folge
Die von Dwyer benutzte Zahlenfolge ist nach dem mittelalterlichen Mathematiker Fibonacci benannt. Bei dem Versuch, ein mathematisches Rätsel zu lösen, hatte dieser ein Muster entdeckt. Mit der Beantwortung der Frage, wie sich Kaninchen über einen bestimmten Zeitraum vermehren, fand Fibonacci eine Folge von Zahlen, nämlich ein mathematisches Muster, das mit null und eins begann. Durch die Addition der letzten zwei Zahlen der Folge ergab sich die jeweils nächste Zahl. Die Folge beginnt mit den Zahlen 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13 und 21. Diese Fibonacci-Folge begegnen uns immer wieder in der Natur.
Die Fibonacci-Anordnung der Solarkollektoren erwies sich als viel effizienter denn normale Paneele: 20 Prozent mehr Strom. Während der Wintersonnenwende, wenn die Sonne den tiefsten Stand am Himmel erreichte, sammelten Dwyers Prototypen 50 Prozent mehr Sonnenlicht. Außerdem brauchen Dwyers Solarbäume weniger Raum – und Dayer glaubt, bei seiner Anordnung werde sich weniger Regen und Schnee ansammeln, das Modell sei wetterbeständiger als normale Sonnenkollektoren.





Junger Forscher will die Solarnutzung revolutionieren

Technik-Revolution oder Kinderkram? Der 13-jährige Aidan Dwyer aus New York hat einen Solarbaum entwickelt, der weltweit Aufsehen erregt. Solarhersteller aus der Region zweifeln an seiner Überlegenheit.
  1. Aidan Dwyer (Mitte) bei der PreisverleihungFoto: American Museum of Natural History
  2. Aidan Dwyer bei seinen ForschungenFoto: American Museum of Natural History
  3. Der Solarbaum von Aidan Dwyer Foto: American Museum of Natural History
  4. Aidan Dwyer (Mitte) bei der PreisverleihungFoto: American Museum of Natural History
  5. Aidan Dwyer bei seinen ForschungenFoto: American Museum of Natural History





Es klingt wie das bestmögliche Ende einer Teilnahme bei Jugend forscht. Nicht weniger als eine Revolution der Solartechnik könnte der 13-jährige Aidan Dwyer aus dem US-Bundesstaat New York mit seiner Erfindung angezettelt haben. So glaubt zumindest eine Reihe von Wissenschaftlern, die den Jungen mittlerweile hofiert. Aidan Dwyer hat eine Art Solarbaum gebaut, die seiner Meinung nach leistungsfähiger ist als eine vergleichbar große Solarzelle. Seine Idee: Nichts dürfte beim Einfangen des Lichtes effizienter sein als ein Baum, dessen Blätter tagein, tagaus Photosynthese betreiben. Also montierte er an einem Metallstamm und Ästen mehrere kleine Kollektoren wie Blätter. Um die bestmögliche Ausrichtung der Blätter genau zu berechnen, zog der junge Forscher die 800 Jahre alte Fibonacci-Kurve heran, die zum Beispiel die natürliche Anordnung von Sonnenblumenkernen oder eben von Blättern beschreibt. Die Jury eines USA-weiten Wissenschaftswettbewerbs belohnte Aidan Dwyer im vergangenen Sommer mit dem ersten Preis.

Mittlerweile spaltet der Teenager mit seiner Erfindung die Wissenschaftsgemeinde und das Internet. Die einen halten seinen Solarbaum für einen Geistesblitz, andere wiederum verspotten den Jungen, weil er sich bei seinen Versuchen einen nicht unerheblichen Rechenfehler leistete: Statt die Watt-Leistung zu messen, zog er den Spannungswert heran, um die scheinbar überlegene Leistungsfähigkeit seiner Kreation zu beweisen. Im Netz fiel das natürlich sofort jemandem auf. Doch selbst dieser fundamentale Einwand hat dem Hype um den kleinen Sonnenkönig Aidan Dwyer keinen Abbruch getan. Zuletzt luden die Organisatoren des Future Energy Summit den Schüler nach Abu Dhabi, demnächst soll er vor Studenten der New York University referieren. Viele vermuten im Solarbaum offenbar doch einen entscheidenden Entwicklungsschritt.
Solarbäume brauchen mehr Platz

Bei Entwicklern und Herstellern von Solartechnik in Baden-Württemberg trifft Aidan Dwyers Erfindung zwar auf Interesse, aber auch auf Skepsis. "Unsere Entwickler können sich nicht vorstellen, dass ein Solarmodul in Form eines Baums leistungsfähiger sein soll als eine komplett zur Sonne ausgerichtete Fläche", sagt Harald Schäfer vom Solarhersteller Sunways aus Konstanz. Ein Teil eines Baums liege schließlich immer abgewandt von der Sonne und fange nur wenig Licht ein. Aber nicht nur an der größeren Leistungsfähigkeit des Dwyer-Modells haben die Konstanzer ihre Zweifel, auch an der Umsetzungsfähigkeit dürfte es hapern. "Solche Solarbäume müssten frei stehen und bräuchten mehr Platz als flache Solarmodule", betont Schäfer. Die Zukunft der Solartechnik sehe Sunways allerdings eher bei platzsparenden Modellen. Das Unternehmen baut bereits gläserne Hausfassaden mit integrierten Sonnenkollektoren.

Thomas Link, Leiter der Abteilung Produkt- und Systemtechnik der Solar-Fabrik in Freiburg, findet Aidan Dwyers Idee sehr interessant. "Ob sich jedoch die Struktur von Blättern und Zweigen analog in einer Solaranlage abbilden lässt, muss die Praxis noch zeigen", schränkt der Experte ein. Mit Spannung erwarte er weitere Tests des Schülers. "Wir werden den jungen Forscher genauso im Blick behalten wie andere innovative Ansätze."

Das wird Max Martins, Chefentwickler des Karlsruher Solarunternehmens Novatec, nicht tun. Von der Entwicklung des 13-Jährigen hält er gar nichts. "Das Faszinierendste an dieser Erfindung ist die völlig überzogene Reaktion, die sie ausgelöst hat", findet Mertins. "Ich frage mich, was das für Wissenschaftler sind, die da jubeln." Es sei bekannt, dass schon kleine Schatten die Leistungsfähigkeit von Solarmodulen erheblich schwächen können. Ein Teil von Aidan Dwyers Solarbaum liege aber nun mal immer im Schatten und sei daher keinesfalls konkurrenzfähig. "Und selbst wenn die Blätterstruktur 20 Prozent mehr Strom produzieren würde, könnte das nicht die Mehrkosten für den aufwändigen Bau ausgleichen", ist Mertins überzeugt. Sprungartige Fortschritte habe es in der Solartechnik in den vergangenen Jahren nicht gegeben. Wie zukunftsfähig diese Art der Energiegewinnung ist, entscheide sich eher bei der Frage, ob sich der gewonnene Strom noch besser speichern lässt als bisher.

Aidan Dwyer hat seinem Prototypen mittlerweile ein zweites, überarbeitetes Modell folgen lassen und ein vorläufiges Patent angemeldet. Testphase und Auswertung laufen noch. Die Kommentare zum Jungforscher reichend im Internet von Alien bis Genie. Sicher ist wohl nur, dass dem Schüler bei seiner nächsten Auswertung nicht noch einmal ein Rechenfehler unterlaufen dürfte.



The spirals visible in plants usually come in two sets winding in opposite directions.The numbers of spirals are most often two consecutive Fibonacci numbers:
1 1 2 3 5 8 13 21 34 .

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