Eine Wahrheit der modernen Infrastruktur ist, dass viele Menschen aufgrund ihrer abgelegenen Wohnorte keinen Zugang zu groß angelegten Systemen zur Bereitstellung von Annehmlichkeiten haben und daher unabhängige, netzunabhängige Systeme benötigen, um ihre Bedürfnisse zu erfüllen. Stellen Sie sich ein abgelegenes Bauernhaus in den entlegenen schottischen Highlands vor. Es ist nicht möglich, dieses Anwesen an ein landesweites Netzwerk anzuschließen. Die häufigste Form der Selbstversorgung ist die Stromerzeugung zu Hause, bei der Menschen kleine Generatoren nutzen, um ihren eigenen Strom zu erzeugen. Dies kann sich jedoch auf andere Annehmlichkeiten wie die Beschaffung von Wasser aus lokalen Quellen oder die Erdgasproduktion aus Kompostierungsanlagen erstrecken. Das moderne Leben ist bei der Arbeit, bei Hobbys oder bei der Kommunikation mit Freunden und Familie zunehmend darauf angewiesen, mit dem Internet verbunden zu sein. Dies hat dazu geführt, dass das Internet als eigenständige Annehmlichkeit betrachtet wird. Aufgrund der Abhängigkeit von einem Festkörperkabelsystem war es in der Vergangenheit für netzunabhängige Systeme schwierig, das Internet zuverlässig und mit angemessener Geschwindigkeit und Bandbreite zu empfangen.
Alternative für abgelegene Gebiete
Mit der Kommerzialisierung neuer Technologien, die Satelliten zur Weiterleitung von Internetsignalen nutzen, beginnt sich dies jedoch seit Kurzem zu ändern. Der Dienst heißt Starlink und wird von der Firma SpaceX, einem Luft- und Raumfahrtunternehmen in den USA, bereitgestellt. Internetsignale in Form von Radiowellen werden vom Internetnutzer am Boden gesendet und von einem Satelliten in der Erdumlaufbahn reflektiert, um von einem Internetdienstanbieter (ISP) empfangen zu werden. Der Dienst erfordert lediglich die Installation einer kleinen Satellitenschüssel auf dem Grundstück und bietet durchschnittliche Download-Geschwindigkeiten von 100 bis 200 Mbit/s und Upload-Geschwindigkeiten von 30 Mbit/s bei einer Latenz von 20 ms (auf Augenhöhe mit bodengestützten Systemen).
Dies stellt eine vielversprechende alternative Quelle für den Internetzugang dar und zählt derzeit 145.000 aktive Nutzer, von denen „Hunderttausende darauf warten, es auszuprobieren“. Leider war es aufgrund der aktuellen Chipknappheit nicht möglich, die Ausrüstung für die Bereitstellung des Dienstes in großem Maßstab herzustellen, was dazu führte, dass viele potenzielle Benutzer auf den Start ihres Dienstes warteten. Der Schwerpunkt liegt derzeit auf Kunden, die in abgelegenen Gebieten leben, und nicht auf Kunden in dicht besiedelten Gebieten wie Großstädten, da diese Menschen mehr von dem Service profitieren können, während Menschen in Städten ähnliche Dienste zum halben Preis erhalten können.
Stromnetz - Microgrid
Jetzt sehen wir also, dass die Technologie zur Verbindung von Menschen in abgelegenen Gebieten möglich ist. Wie würde man ein System einrichten, das eine konsistente Internetabdeckung gewährleistet? In mehreren Kundenrezensionen wurde hervorgehoben, dass es beim Starlink-System selten zu Betriebsausfällen kommt, sodass die einzigen Hindernisse für einen ständigen Zugang zum Internet das Wetter und die ständige Verfügbarkeit einer Stromquelle sind. Das erste Problem wird durch die Konstruktion der Satellitenschüssel gelöst, die über eine eigene Heizung verfügt, um Probleme durch Einfrieren und Verstopfen der Satellitenschüssel durch Schnee zu verhindern.
Das zweite Problem ist etwas kniffliger. Da wir aufgrund der Abgelegenheit der Nutzer netzunabhängige Systeme in Betracht ziehen, kann sich das Starlink-System nicht auf eine konstante Stromquelle aus dem Netz verlassen, sondern der Strom muss lokal über ein lokales Mikronetz bezogen werden. Ein Microgrid ist ein kleines Stromnetz, das eine Stromquelle, die normalerweise aus dezentralen Quellen wie Windkraftanlagen oder Photovoltaik erzeugt wird, mit einem Stromverbraucher wie einem Wohnhaus oder einer kleinen Industrieanlage verbindet. Obwohl sich Mikronetze nicht nur auf die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energiequellen beschränken, werden erneuerbare Energiequellen aufgrund ihrer Sauberkeit, niedrigen Betriebskosten und der Schwierigkeit und Kosten des Transports von Kraftstoffen in abgelegene Gebiete im Allgemeinen anderen Quellen vorgezogen.
Speicherproblem
Für den dauerhaften Betrieb des Starlink-Systems ist eine zuverlässige Stromversorgung erforderlich. Leider weht der Wind nicht immer und die Sonne scheint nicht immer, sodass erneuerbare Energiequellen wahrscheinlich nicht für eine konstante Versorgung sorgen werden. Hier kommen Batterien ins Spiel! Damit der bei idealen Wetterbedingungen erzeugte Strom ständig für die Stromversorgung des Starlink-Systems zur Verfügung steht, ist eine Methode zur Stromspeicherung erforderlich. Derzeit sind chemische Batterien wie Lithium-Ionen-Batterien die beliebteste Form der Energiespeicherung und können problemlos in ein netzunabhängiges System integriert werden, um Spitzen bei der Stromerzeugung auszugleichen.
Im Allgemeinen ist es eine gute Idee, dass solche entfernten Microgrid-Systeme eine Reihe von Energiequellen wie Windturbinen und Photovoltaikanlagen enthalten. Dies diversifiziert die potenzielle Energieproduktion und trägt dazu bei, dass die Stromproduktion möglichst konstant und ohne größere Unterbrechungen erfolgt. Würde die Anlage nur ein Photovoltaik-Panel enthalten und die Sonne nicht mehr scheinen, aber viel Wind wehen, würde kein Strom erzeugt. Und im Falle eines Systems mit nur einer Windkraftanlage würde ohne Wind kein Strom erzeugt, aber viel potenzieller Solarstrom könnte verschwendet werden! Ein gutes Beispiel für eine solche Windkraftanlage ist die TESUP Atlas4.0, die mit nur kleinem Profil viel Strom erzeugt!
Energieerzeugung
Das Konzept der Diversifizierung der Energieerzeugung kann auch die Notwendigkeit eines Generators mit Verbrennungsmotor rechtfertigen, um sicherzustellen, dass selbst bei schrecklichen Wetterbedingungen die notwendige Elektrizität erzeugt werden kann, um lebenserhaltende Systeme und Annehmlichkeiten wie Wasser, Heizung und Kommunikation (z. B. Wasser, Heizung und Kommunikation) aufrechtzuerhalten Internet) läuft kontinuierlich. In Zukunft könnten diese Generatoren Wasserstoff-Brennstoffzellen nutzen, um völlig sauber zu sein und nur Wasser als Nebenprodukt zu produzieren. Bis zur Weiterentwicklung wasserstoffbetriebener Generatoren wird dieser Bedarf derzeit durch einen diesel- oder benzinbetriebenen Generator gedeckt.
Wie Sie sehen, sieht die Zukunft (und auch die Gegenwart) für diejenigen, die in abgelegenen Gebieten leben, rosig aus. Fortschritte in der Technologie wie satellitengestütztes Internet und erneuerbare Energiegeneratoren im heimischen Maßstab haben es durchaus möglich gemacht, in einer sehr abgelegenen Region zu leben, ohne auf die Grundbedürfnisse eines komfortablen Lebens zu verzichten. Eine zuverlässige, qualitativ hochwertige Internetverbindung ist mit handelsüblicher Ausrüstung durchaus möglich: einer Satellitenschüssel, einem vielfältigen System zur Erzeugung erneuerbarer Energien (Photovoltaikmodule, Windturbinen) und einem robusten Stromspeichersystem. Microgrids wie dieses sind sicherlich ein interessantes Thema und einen Blick wert!