TED2003
Bill Gross: A solar energy system that tracks the sun
Bill Gross über revolutionäre Ideen für das Finden neuer Formen von Energiegewinnung
Filmed:
Readability: 3.9
730,882 views
Bill Gross, Gründer des Idealabs, spricht über sein Leben als Erfinder am Beispiel seines Unternehmens für Solarenergie-Bausätze in Gymnasialzeiten. Entdecken Sie eine revolutionäre Neuerung für den Bau von Solarzellen - aber auch einige Fragen, die wir noch nicht lösen konnten.
Bill Gross - Idea guy
Bill Gross founded Idealab, an incubator of new inventions, ideas and businesses. Full bio
Bill Gross founded Idealab, an incubator of new inventions, ideas and businesses. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:18
Right when I was 15 was when I first got interested in solar energy.
0
0
3000
Mit fünfzehn Jahren begann ich, mich für Solarenergie zu interessieren.
00:21
My family had moved from Fort Lee, New Jersey to California,
1
3000
3000
Meine Familie war von Fort Lee, New Jersey, nach Kalifornien gezogen,
00:24
and we moved from the snow to lots of heat, and gas lines.
2
6000
3000
und damit zogen wir aus dem Schnee in die Hitze, und zu den Gasleitungen.
00:27
There was gas rationing in 1973.
3
9000
2000
Im Jahre 1973 war Gas rationiert.
00:29
The energy crisis was in full bore.
4
11000
2000
Die Energiekrise war an ihrem Höhepunkt angelangt.
00:31
I started reading Popular Science magazine,
5
13000
2000
Damals hatte ich angefangen, das "Popular Science Magazine" zu lesen
00:33
and I got really excited about the potential of solar energy
6
15000
3000
und ich war von dem Potential sehr begeistert, das die Solarenergie
00:36
to try and solve that crisis.
7
18000
2000
bei dem Versuch, die Krise aufzulösen, darstellte.
00:38
I had just taken trigonometry in high school,
8
20000
2000
Ich hatte gerade Trigonometrie in der Schule belegt
00:40
I learned about the parabola
9
22000
2000
und lernte dort über Parabeln,
00:42
and how it could concentrate rays of light to a single focus.
10
24000
2000
und ihre Fähigkeit, Lichtstrahlen in einem Punkt zu konzentrieren.
00:44
That got me very excited.
11
26000
2000
Das fand ich sehr aufregend
00:46
And I really felt that there would be potential
12
28000
2000
und ich war davon überzeugt, dass es möglich sein würde,
00:48
to build some kind of thing that could concentrate light.
13
30000
2000
ein Gerät zu konstruieren, das Licht konzentrieren konnte.
00:50
So, I started this company called Solar Devices.
14
32000
3000
Daher gründete ich ein Unternehmen mit dem Namen "Solar Devices".
00:53
And this was a company where I built parabolas,
15
35000
3000
Und in dieser Firma baute ich Parabeln nach.
00:56
I took metal shop,
16
38000
2000
Ich schloss mich einer Schmiede an,
00:58
and I remember walking into metal shop building parabolas and Stirling engines.
17
40000
2000
Ich erinnere, wie ich in eine Schmiede ging, die Parabeln und Stirlingmotoren baute.
01:00
And I was building this Stirling engine over on the lathe,
18
42000
2000
Und ich war gerade dabei, diesen Stirlingmotor an einer Drehbank zu bauen,
01:02
and all the biker guys -- motorcycle guys -- came over
19
44000
2000
als diese ganzen Motorradfahrer zu mir herüberkamen
01:04
and said, "You're building a bong, aren't you?"
20
46000
2000
und sagten: "Du baust eine Wasserpfeife, oder?"
01:06
And I said, "No, it's a Stirling engine. It really is."
21
48000
2000
Und ich sagte, "Nein, das ist ein Stirlingmotor. Wirklich."
01:08
But they didn't believe me.
22
50000
2000
Aber sie glaubten mir nicht.
01:10
I sold the plans for this engine and for this dish
23
52000
3000
Ich verkaufte die Pläne für diesen Motor und die Schüssel
01:13
in the back of Popular Science magazine, for four dollars each.
24
55000
3000
auf den hinteren Seiten des "Popular Science Magazine" für je vier Dollar.
01:16
And I earned enough money to pay for my first year of Caltech.
25
58000
3000
Und damit verdiente ich genug Geld, um mein erstes Jahr im Californian Institute of Technology zu finanzieren.
01:19
It was a really big excitement for me to get into Caltech.
26
61000
3000
Es war unfassbar für mich, vom Caltech aufgenommen worden zu sein.
01:22
And my first year at Caltech, I continued the business.
27
64000
3000
Und während meines ersten Jahres dort führte ich mein Unternehmen weiter.
01:25
But then, in the second year of Caltech, they started grading.
28
67000
3000
Aber im zweiten Jahr im Caltech fingen sie an, uns zu benoten.
01:28
The whole first year was pass/fail, but the second year was graded.
29
70000
3000
Im ganzen ersten Jahr ging es nur um Bestehen oder Durchfallen, aber das zweite Jahr wurde benotet.
01:31
I wasn't able to keep up with the business,
30
73000
2000
Ich schaffte es nicht, die Firma aufrechtzuerhalten
01:33
and I ended up with a 25-year detour.
31
75000
2000
und das resultierte in einem fünfundzwanzigjährigen Schlenker.
01:35
My dream had been to convert solar energy at a very practical cost,
32
77000
3000
Mein Traum war gewesen, Sonnenenergie sehr kostengünstig umzuwandeln,
01:38
but then I had this big detour.
33
80000
2000
aber dann erfuhr ich diesen langen Umweg.
01:40
First, the coursework at Caltech.
34
82000
2000
Erst kamen meine Kurse im Caltech.
01:42
Then, when I graduated from Caltech, the IBM P.C. came out,
35
84000
3000
Dann, als ich gerade meinen Abschluss gemacht hatte, wurde der IBM PC verkauft
01:45
and I got addicted to the IBM P.C. in 1981.
36
87000
2000
und ich wurde süchtig nach dem IBM PC im Jahre 1981.
01:47
And then in 1983, Lotus 1-2-3 came out,
37
89000
2000
Und 1983 kam dann der Lotus 1-2-3 heraus,
01:49
and I was completely blown away by Lotus 1-2-3.
38
91000
2000
von dem ich total hin und weg war.
01:51
I began operating my business with 1-2-3, began writing add-ins for 1-2-3,
39
93000
4000
Ich fing an, mein Unternehmen mit 1-2-3 zu organisieren, und begann, Add-Ins
01:55
wrote a natural language interface to 1-2-3.
40
97000
3000
und ein Sprachverarbeitungsinterface für den 1-2-3 zu schreiben.
01:58
I started an educational software company after I joined Lotus,
41
100000
2000
Ich gründete ein Unternehmen für Bildungssoftware kurz nachdem ich zu Lotus gestoßen war.
02:00
and then I started Idealab
42
102000
2000
Und dann gründete ich Idealab,
02:02
so I could have a roof under which I could build multiple companies in succession
43
104000
3000
quasi als Fundament für eine Abfolge von weiteren Unternehmen.
02:05
Then, much much later -- in 2000, very recently -- the new California energy crisis --
44
107000
5000
Dann, viel später - im Jahr 2000, also erst kürzlich, sollte uns die neue Kalifornische Energiekrise -
02:10
or what was purported to be a big energy crisis -- was coming.
45
112000
3000
oder zumindest etwas, das als große Energiekrise beschrieben wurde, erreichen.
02:13
And I was trying to figure if there was some way
46
115000
2000
Und ich versuchte also, einen Weg zu finden,
02:15
we could build something that would capitalize on that
47
117000
2000
etwas zu entwickeln, das sich dies zunutze machen konnte
02:17
and try and get people back-up energy,
48
119000
2000
und die Menschen dazu bringen konnte, Energie zu speichern,
02:19
in case the crisis really came.
49
121000
2000
für den Fall, dass die Befürchtungen wahr werden sollten.
02:21
And I started looking at how we could build battery back-up systems
50
123000
2000
Und ich beschäftigte mich damit, wie wir batteriebasierende Speichersysteme konstruieren konnten,
02:23
that could give people five hours, 10 hours, maybe even a full day,
51
125000
3000
die fünf Stunden, zehn Stunden, vielleicht einen ganzen Tag,
02:26
or three days' worth of back-up power.
52
128000
2000
oder drei Tage Reserveenergie bieten konnten.
02:28
I'm glad you heard earlier today,
53
130000
2000
Ich bin froh, dass Sie vorhin schon gehört haben,
02:30
batteries are unbelievably energy -- lack of density compared to fuel.
54
132000
5000
dass Batterien im Vergleich zu Öl einen unglaublich viel weniger effektiven Energiespeicher darstellen.
02:35
So much more energy can be stored with fuel than with batteries.
55
137000
3000
Man kann so viel mehr Energie über Treibstoffe speichern als durch Batterien.
02:38
You'd have to fill your entire parking space of one garage space
56
140000
2000
Man müsste den gesamten Raum eines Garagenstellplatzes füllen,
02:40
just to give yourself four hours of battery back-up.
57
142000
2000
nur um vier Stunden Batteriereserven zu haben.
02:43
And I concluded, after researching every other technology
58
145000
3000
Und ich fand heraus, nachdem ich alle anderen Möglichkeiten erforscht hatte,
02:46
that we could deploy for storing energy --
59
148000
2000
die es für die Speicherung von Energie gab -
02:48
flywheels, different formulations of batteries --
60
150000
3000
Schwungräder, verschiedene Batterieflüssigkeiten -
02:51
it just wasn't practical to store energy.
61
153000
2000
dass es einfach nicht praktisch war, Energie zu speichern.
02:53
So what about making energy?
62
155000
2000
Aber wie verhielt es sich mit der Produktion?
02:55
Maybe we could make energy.
63
157000
2000
Vielleicht konnten wir Energie herstellen.
02:57
I tried to figure out -- maybe solar's become attractive.
64
159000
2000
Ich überlegte, ob nicht Solarenergie attraktiv geworden wäre.
02:59
It's been 25 years since I was doing this,
65
161000
2000
Seit 25 Jahren bin ich auf dem Gebiet schon involviert,
03:01
let me go back and look at what's been happening with solar cells.
66
163000
2000
lassen Sie mich also auf die Entwicklung von Solarzellen seitdem zurückblicken.
03:03
And the price had gone down from 10 dollars a watt to about four or five dollars a watt,
67
165000
4000
Der Preis war von 10 Dollar pro Watt auf vier oder fünf Dollar gesunken,
03:07
but it stabilized.
68
169000
2000
aber sich dann dort stabilisiert.
03:09
And it really needed to get much lower than that to be cost effective.
69
171000
2000
Und er musste wirklich wesentlich niedriger werden, um kosteneffizient zu sein.
03:11
I studied all the new things that had happened in solar cells,
70
173000
2000
Ich beschäftigte mich mit den Neuerungen, die Solarzellen erfahren hatten,
03:13
and was trying to look for ways we could innovate
71
175000
2000
und suchte nach weiteren Innovationen
03:15
and make solar cells more inexpensively.
72
177000
2000
um Solarzellen günstiger produzieren zu können.
03:18
There are a lot of new things that are happening to do that,
73
180000
2000
Es gibt viele neue Möglichkeiten, dies zu tun,
03:20
but fundamentally the process requires a tremendous amount of energy.
74
182000
4000
aber die Produktion verbraucht grundsätzlich immense Mengen Energie.
03:24
Some people even say it takes more energy to make a solar cell
75
186000
2000
Es wird sogar gesagt, dass mehr Energie benötigt wird, um eine Solarzelle herzustellen,
03:26
than it will give out in its entire life.
76
188000
2000
als sie in ihrer ganzen Funktionszeit einbringen wird.
03:28
Hopefully, if we can reduce the amount of energy it takes to make the cells,
77
190000
3000
Wenn wir die Energiemenge, die zur Solarzellenproduktion benötigt wird, reduzieren können,
03:31
that will become more practical.
78
193000
2000
würde dies den Nutzen hoffentlich verbessern.
03:33
But right now, you pretty much have to take silicon,
79
195000
2000
Um die Solarzellen herzustellen, nimmt man zur Zeit quasi Silikon und stellt es
03:35
put it in an oven at 1600 degrees Fahrenheit for 17 hours, to make the cells.
80
197000
4000
bei 900°C für 17 Stunden in den Ofen.
03:39
A lot of people are working on things to try and reduce that,
81
201000
2000
Viele Wissenschaftler arbeiten an Projekten, um dies zu reduzieren,
03:41
but I didn't have anything to contribute in that area.
82
203000
2000
aber auf diesem Gebiet konnte ich mich nicht einbringen.
03:43
So I tried to figure out what other way could we try and make cost-effective solar electricity.
83
205000
4000
Also versuchte ich, einen anderen Weg zu finden, um kostengünstige Solarenergie zu gewinnen.
03:47
So I thought of an idea -- what if we collect the sun with a large reflector --
84
209000
3000
Ich machte mir also Gedanken - konnten wir nicht Sonnenlich mit einem großen Reflektor einfangen -
03:50
like I had been thinking about way back when, when I was in high school --
85
212000
2000
wie ich damals in der Schule geplant hatte -
03:52
but maybe with modern technology we could make a cheaper, large collector,
86
214000
3000
und vielleicht konnten wir ja mit moderner Technologie große Kollektoren günstig herstellen,
03:55
concentrate it to a small converter,
87
217000
2000
und das eingefangene Licht in einem kleinen Konverter konzentrieren,
03:57
and then the conversion device wouldn't have to be as expensive,
88
219000
2000
wodurch die Konvertierungsapparatur nicht so teuer sein müsste,
03:59
because it's much smaller, rather than solar cells,
89
221000
3000
im Gegensatz zu Solarzellen,
04:02
which have to be covering the entire surface area that you want to gather sun from.
90
224000
3000
die die gesamte Fläche, deren Sonneneinstrahlung eingefangen werden soll, abdecken müssen.
04:05
This seemed practical now,
91
227000
2000
Dies erschien mir nun vernünftig und realisierbar,
04:07
because a lot of new technologies had come in the 25 years since I had last looked at it.
92
229000
4000
da viele neue Technologien in den 25 Jahren entwickelt worden waren.
04:11
First of all, there was a lot of new manufacturing techniques,
93
233000
2000
Als erstes gab es viele neue Herstellungstechniken,
04:13
not to mention really cheap miniature motors --
94
235000
3000
und vor allem billige Minimotoren -
04:16
brushless motors, servo motors, stepper motors,
95
238000
2000
bürstenlose Motoren, Servomotoren, Schrittmotoren,
04:18
that are used in printers and scanners and things like that.
96
240000
2000
wie man sie zum Beispiel in Druckern und Scannern und so weiter nutzt
04:20
So, that's a breakthrough.
97
242000
2000
Das war ein wichtiger Durchbruch.
04:22
Of course, inexpensive microprocessors
98
244000
2000
Günstig produzierbare Mikroprozessoren natürlich
04:24
and then a very important breakthrough -- genetic algorithms.
99
246000
2000
und noch wichtiger - genetische Algorithmen
04:26
I'll be very short on genetic algorithms.
100
248000
2000
Ich werde nur kurz etwas zu genetischen Algorithmen sagen.
04:28
It's a powerful way of solving intractable problems using natural selection.
101
250000
4000
Sie stellen ein mächtiges Werkzeug für die Lösung hartnäckiger Probleme dar, das sich die natürliche Auslese zunutze macht.
04:32
You take a problem that you can't solve with a pure mathematical answer,
102
254000
3000
Man nimmt ein Problem, welches nicht durch eine durch und durch mathematische Antwort lösbar ist,
04:35
you build an evolutionary system to try multiple tries at guessing,
103
257000
3000
und stellt ein evolutionäres System für vielfache Rateversuche auf,
04:38
you add sex --
104
260000
2000
fügt Sex hinzu -
04:40
where you take half of one solution and half of another and then make new mutations --
105
262000
3000
was bedeuten soll, dass man die Hälfte einer ersten und die Hälfte einer zweiten Lösung nimmt und daraus neue Mutationen erstellt -
04:43
and you use natural selection to kill off not as good solutions.
106
265000
3000
und nutzt dann die natürliche Selektion, um die nicht so guten Lösungen abzutöten.
04:46
Usually, with a genetic algorithm on a computer today,
107
268000
3000
Normalerweise kann man mit einem genetischen Algorithmus und einem heutigen Computer
04:49
with a three gigahertz processor
108
271000
2000
mit einem Prozessor von drei Gigahertz
04:51
you can solve many, many formerly intractable problems
109
273000
3000
viele, viele früher kaum lösbare Probleme
04:54
in just a matter of minutes.
110
276000
2000
innerhalb weniger Minuten lösen.
04:56
We tried to come up with a way to use genetic algorithms
111
278000
3000
Wir versuchten dann, einen Weg zu finden, genetische Algorithmen
04:59
to create a new type of concentrator.
112
281000
2000
für die Entwicklung eines neuen Konzentrators zu nutzen.
05:01
And I'll show you what we came up with.
113
283000
2000
Und ich werde Ihnen jetzt zeigen, was uns eingefallen ist.
05:03
Traditionally, concentrators look like this.
114
285000
2000
Traditionell sehen Konzentratoren aus wie dieser hier.
05:05
Those shapes are parabolas.
115
287000
2000
Diese Formen sind Parabeln.
05:07
They take all the parallel incoming rays and focus it to a single spot.
116
289000
3000
Sie nehmen alle parallel einfallenden Strahlen und fokussieren sie in einem Punkt.
05:10
They have to track the sun, because they have to be pointing directly at the sun.
117
292000
2000
Sie müssen die Sonne verfolgen, da sie direkt auf die Sonne ausgerichtet sein müssen.
05:12
They usually have about a one degree acceptance angle,
118
294000
3000
Normalerweise haben sie eine akzeptierte Winkelveränderung von einem Grad,
05:15
meaning once they're more than about a degree off,
119
297000
2000
was bedeutet, dass, sollte die Ausrichtung mehr als einen Grad abweichen,
05:17
none of the sunlight rays will hit the focus.
120
299000
2000
kein Sonnenlicht fokussiert werden kann.
05:19
So we tried to come up with a way of making a non-tracking collector,
121
301000
2000
Also versuchten wir, einen Weg zu finden, einen nicht folgenden Kollektor zu bauen,
05:21
a collector that would gather much more than one degree of light,
122
303000
2000
einen Kollektor, der viel mehr als nur ein Grad Licht sammeln würde,
05:23
with no moving parts.
123
305000
2000
aber ohne bewegliche Teile.
05:25
So we created this genetic algorithm to try this out,
124
307000
2000
Wir bildeten einen bestimmten Algorithmus, um dies auszuprobieren
05:27
we made a model in XL of a multi-surface reflector,
125
309000
3000
und bauten ein vergrößertes Modell eines vielschichtigen Reflektors,
05:30
and an amazing thing evolved, literally evolved,
126
312000
2000
und es entwickelte sich etwas sehr Erstaunliches, und es entwickelte sich
05:32
from trying a billion cycles, a billion different attempts,
127
314000
3000
im wahrsten Sinne des Wortes, aus einer Billion verschiedener Versuche,
05:35
with a fitness function that defined how can you collect the most light,
128
317000
4000
mit einer Fitnessfunktion, die definierte, auf welche Weise man das meiste Sonnenlicht
05:39
from the most angles, over a day, from the sun.
129
321000
2000
aus den meisten Winkeln, einen Tag lang, sammeln konnte,
05:41
And this is the shape that evolved.
130
323000
2000
Und dies ist die Form, die sich schließlich herauskristallisierte.
05:43
It's this non-tracking collector with these six tuba-like horns,
131
325000
3000
Es ist ein nichtbewegliche Kollektor mit diesen sechs tubaförmigen Trichtern,
05:46
and each of them collect light in the following way --
132
328000
3000
und jeder dieser Trichter sammelt Licht auf die folgende Weise -
05:49
if the sunlight strikes right here,
133
331000
2000
Wenn das Sonnenlicht hier eintrifft,
05:51
it might bounce right to the center, the hot spot, directly,
134
333000
2000
könnte es direkt zum Zentrum reflektiert werden, dem Hot Spot,
05:53
but if the sun is off-axis and comes from the side,
135
335000
3000
aber wenn die Sonne in einem Winkel dazu und außerdem von der Seite eintrifft,
05:56
it might hit two places and take two bounces.
136
338000
3000
könnte es in zwei Stellen auftreffen und zweimal reflektiert werden.
05:59
So for direct light, it takes only one bounce,
137
341000
2000
Direkt einfallendes Licht würde also nur einmal reflektiert,
06:01
for off-axis light it might take two,
138
343000
3000
Lichtstrahlen aus einem Winkel zweimal,
06:04
and for extreme off-axis, it might take three.
139
346000
2000
und Licht aus extremen Winkel vielleicht dreimal.
06:06
Your efficiency goes down with more bounces,
140
348000
2000
Die Effizienz sinkt mit jeder Reflektion,
06:08
because you lose about 10 percent with each bounce,
141
350000
2000
da etwa 10% pro Reflektion verloren gehen.
06:10
but this allowed us to collect light from a plus or minus 25 degree angle.
142
352000
4000
Dies erlaubte uns aber, Licht aus Winkeln von minus zu plus 25° zu sammeln.
06:14
So, about two and a half hours of the day we could collect with a stationary component.
143
356000
5000
Damit konnten wir mit einer unbeweglichen Version zweieinhalb Stunden pro Tag Sonnenlicht sammeln.
06:19
Solar cells collect light for four and a half hours though.
144
361000
3000
Solarzellen sammeln aber viereinhalb Stunden lang Licht.
06:22
On an average adjusted day, a solar cell --
145
364000
2000
An einem Durchschnittstag verhält sich die Leistung einer Solarzelle -
06:24
because the sun's moving across the sky,
146
366000
2000
da die Sonne über den Himmel zieht -
06:26
the solar cell is going down with a sine wave function of performance
147
368000
3000
ähnlich einer Sinuskurve
06:29
at the off-axis angles.
148
371000
2000
in den Bereichen ungünstiger Winkel.
06:31
It collects about four and a half average hours of sunlight a day.
149
373000
2000
Sie sammelt durchschnittlich etwa viereinhalb Stunden Sonnenlicht pro Tag.
06:33
So, even this, although it was great with no moving parts --
150
375000
3000
Trotz der guten Idee ohne sich bewegende Teile -
06:36
we could achieve high temperatures -- wasn't enough.
151
378000
2000
es konnten hohe Temperaturen erreicht werden - war es nicht genug.
06:38
We needed to beat solar cells.
152
380000
2000
Wir mussten die Solarzellen schlagen.
06:40
So we took a look at another idea.
153
382000
2000
Also sahen wir uns eine andere Idee einmal genauer an.
06:42
We looked at a way to break up a parabola into individual petals that would track.
154
384000
3000
Wir entwickelten einen Weg, eine Parabel in individuelle Blütenblätter zu unterteilen, die der Sonne folgen würden.
06:45
So what you see here is 12 separate petals,
155
387000
3000
Was Sie hier sehen sind 12 separate Blätter,
06:48
that each could be controlled with individual microprocessors
156
390000
3000
die mit individuellen Mikroprozessoren bewegt werden könnten,
06:51
that would only cost a dollar.
157
393000
2000
die nur etwa einen Dollar kosten würden.
06:53
You can buy a two megahertz microprocessor for a dollar now.
158
395000
3000
Man kann heute einen Zwei-Megahertz-Mikroprozessor für einen Dollar kaufen.
06:56
And you can buy stepper motors that pretty much never wear out
159
398000
3000
Und man kann Schrittmotoren kaufen, die sich so gut wie nicht abnutzen,
06:59
because they have no brushes, for a dollar.
160
401000
3000
da sie keine Bürsten benutzen, ebenfalls für einen Dollar.
07:02
We can control all 12 of these petals for under 50 dollars
161
404000
4000
Wir können alle dieser 12 Blätter für weniger als 50 Dollar kontrollieren
07:06
and what this would allow us to do is not have to move the focus any more,
162
408000
3000
und dies erlaubt uns, nicht länger den Fokus bewegen zu müssen,
07:09
but only move the petals.
163
411000
2000
sondern nur die Blätter.
07:11
The whole system would have a much lower profile,
164
413000
2000
Das ganze System wäre wesentlich vereinfacht,
07:13
but also we could gather sunlight for six and a half to seven hours a day.
165
415000
3000
und trotzdem wären wir in der Lage, für sechseinhalb bis sieben Stunden pro Tag Sonnenlich zu sammeln.
07:16
Now that we have concentrated sunlight,
166
418000
2000
Nun, da wir das Sonnenlicht konzentriert haben,
07:18
what are we going to put at the center to convert sunlight to electricity?
167
420000
3000
was stellen wir ins Zentrum, um das Sonnenlicht in Elektrizität umzuwandeln?
07:21
So we tried to look at all the different heat engines that have been used in history
168
423000
5000
Also sahen wir uns all die verschiedenen Wärmekraftmaschinen einmal an, die in der Vergangenheit benutzt worden sind,
07:26
to try and convert sunlight to electricity, or heat to electricity.
169
428000
3000
um Sonnenlicht in Elektrizität oder Hitze in Elektrizität umzuwandeln.
07:29
And one of the great ones of all time,
170
431000
2000
Und als eine der großartigsten überhaupt,
07:31
James Watt's steam engine of 1788 was a major, major breakthrough.
171
433000
3000
war James Watts Dampfmaschine von 1788 ein unglaublicher Durchbruch..
07:34
James Watt didn't actually invent the steam engine, he just refined it.
172
436000
3000
James Watt hat die Dampfmaschine eigentlich gar nicht erfunden, er hat sie nur weiterentwickelt.
07:37
But, his refinements were incredible.
173
439000
2000
Aber seine Verbesserungen waren verblüffend.
07:39
He added new linear motion guides to the pistons,
174
441000
2000
Er fügte den Kolben neue lineare Bewegungsführungen hinzu,
07:41
he added a condenser to cool the steam outside the cylinder,
175
443000
3000
er nutzte einen Kondensator, um den Dampf außerhalb des Zylinders zu kühlen,
07:44
he made the engine double-acting so it had double the power.
176
446000
2000
er machte den Motor doppelt wirkend, sodass er die doppelte Leistung brachte.
07:46
Those were major breakthroughs.
177
448000
2000
Das waren die größten Verbesserungen.
07:48
I mean, all of the improvements he made --
178
450000
4000
Also ich meine, von den Entwicklungen, die er machte -
07:52
and it's justifiable that our measure of energy, the watt, today is named after him.
179
454000
4000
und daher ist es gerechtfertigt dass unser Maß der Energie, das Watt, nach ihm benannt ist.
07:56
So we looked at this engine, and this had some potential.
180
458000
2000
Wir schauten uns diesen Motor also einmal genauer an und erkannten auch wirklich Potential.
07:58
Steam engines are dangerous,
181
460000
2000
Dampfmaschinen sind gefährlich,
08:00
and they had tremendous impact on the world, as you know --
182
462000
2000
und sie hatten einen unglaublichen Effekt in der Welt, wie Sie wissen -
08:02
industrial revolution and ships and locomotives.
183
464000
2000
die Industrielle Revolution und Schiffe und Lokomotiven.
08:04
But they're usually good to be large,
184
466000
2000
Aber normalerweise mussten sie sehr groß sein,
08:06
so they're not good for distributed power generation.
185
468000
2000
und daher sind sie nicht gut nutzbar für verteilte Energiegewinnung.
08:08
But they're also very high pressure, so they're dangerous.
186
470000
3000
Außerdem stehen sie unter großem Druck und sind daher gefährlich.
08:11
Another type of engine is the hot air engine.
187
473000
3000
Ein anderer Motortyp ist der Heißluftmotor.
08:14
And the hot air engine also was not invented by Robert Stirling,
188
476000
3000
Und der Heißluftmotor war auch nicht von Robert Stirling erfunden worden,
08:17
but Robert Stirling came along in 1816 and radically improved it.
189
479000
3000
aber Robert Stirling kam in 1816 daher und verbesserte ihn radikal.
08:20
This engine, because it was so interesting -- it only worked on air, no steam --
190
482000
4000
Dieser Motortyp - unglaublich interessant, er macht sich nur Luft zunutze, keinen Dampf -
08:24
has led to hundreds of creative designs over the years
191
486000
3000
hat über dei Jahre zu Hunderten verschiedenen Designs geführt,
08:27
that use the Stirling engine principle.
192
489000
2000
die alle das Prinzip des Stirlingmotors nutzten.
08:29
But after the Stirling engine, Otto came along,
193
491000
2000
Aber nach dem Stirlingmotor kam Otto daher,
08:31
and also, he didn't invent the internal combustion engine, he just refined it.
194
493000
3000
und auch er erfand den Verbrennungsmotor nicht, sonder entwickelte ihn nur weiter.
08:34
He showed it in Paris in 1867,
195
496000
2000
Er führte ihn 1867 in Paris vor,
08:36
and it was a major achievement
196
498000
2000
und es war eine große Leistung,
08:38
because it brought the power density of the engine way up.
197
500000
2000
da er die Leistungsdichte des Motors drastisch erhöht hatte.
08:40
You could now get a lot more power in a lot smaller space,
198
502000
3000
Man konnte jetzt wesentlich mehr Leistung auf kleinerem Raum unterbringen
08:43
and that allowed the engine to be used for mobile applications.
199
505000
3000
und das ließ zu, dass der Motor für mobile Anwendungsmöglichkeiten offen wurde.
08:46
So, once you have mobility,
200
508000
2000
Und sobald man Mobilität hat,
08:48
now you're making a lot of engines because you've got lots of units,
201
510000
3000
kann man viele Motoren produzieren, da man mehr Einheiten benötigt,
08:51
as opposed to steam ships or big factories where you're not making as many units,
202
513000
3000
im Gegensatz zu Dampfschiffen oder großen Fabriken, für die nicht so viele Einheiten notwendig sind,
08:54
so this was the engine that ended up benefiting from mass production
203
516000
3000
also war dies der Motortyp der aus der Massenproduktion Nutzen zog,
08:57
where all the other engines didn't benefit.
204
519000
2000
was alle anderen Motoren nicht taten.
08:59
So, because it went into mass production,
205
521000
1000
Weil er also in Massen produziert wurde,
09:00
costs were reduced, 100 years of refinement,
206
522000
3000
wurden die Produktionskosten gesenkt, hundert Jahre Weiterentwicklung,
09:03
emissions were reduced, tremendous production value.
207
525000
3000
Abgase wurden reduziert, ein unglaublicher Produktionswert.
09:06
There have been hundreds of millions of internal combustion engines built,
208
528000
2000
Es wurden hunderte Millionen Verbrennungsmotoren gebaut,
09:08
compared to thousands of Stirling engines built.
209
530000
3000
verglichen mit Tausenden Stirlingmotoren.
09:11
And not nearly as many small steam engines being built anymore,
210
533000
3000
Und nicht annähernd so viele kleine Dampfmaschinen werden mehr gebaut,
09:14
only large ones for big operations.
211
536000
2000
nur große für große Betriebe.
09:16
So after looking at these three, and 47 others,
212
538000
3000
Nach Untersuchung dieser drei Möglichkeiten, und 47 anderen,
09:19
we concluded that the Stirling engine would be the best one to use.
213
541000
3000
schlossen wir, dass der Stirlingmotor der am besten geeignete sei.
09:22
I want to give you a brief explanation of how we looked at it and how it works.
214
544000
4000
Ich möchte Ihnen kurz erklären, worauf wir geachtet haben und wie das Ganze funktioniert.
09:26
So we tried to look at the Stirling engine in a new way,
215
548000
2000
Wir versuchten also, den Stirlingmotor einmal in neuem Licht zu betrachten,
09:28
because it was practical -- weight no longer mattered for our application
216
550000
5000
weil es nun praktisch war - das Gewicht spielte keine Rolle mehr.
09:33
The internal combustion engine took off because weight mattered
217
555000
3000
Der Verbrennungsmotor zog damals davon, weil Gewicht wichtig war,
09:36
because you were moving around.
218
558000
2000
daman sich ja schließlich bewegte.
09:38
But if you're trying to generate solar energy in a static place
219
560000
2000
Aber wenn man versucht, Solarenergie an einer Stelle zu erzeugen,
09:40
the weight doesn't matter so much.
220
562000
2000
spielt Gewicht keine Rolle.
09:42
The other thing we discovered is that efficiency doesn't matter so much
221
564000
3000
Und wir fanden heraus, dass die Effektivität auch keine Rolle spielt,
09:45
if your energy source is free.
222
567000
2000
wenn die Energiequelle kostenlos ist.
09:47
Normally, efficiency is crucial
223
569000
2000
Normalerweise ist Effektivität essentiell,
09:49
because the fuel cost of your engine over its life dwarfs the cost of the engine.
224
571000
4000
da die Treibstoffkosten des Motors die Anschaffungskosten bei weitem übersteigen.
09:53
But if your fuel source is free,
225
575000
2000
Wenn aber der Treibstoff kostenlos ist,
09:55
then the only thing that matters is the up-front capital cost of the engine.
226
577000
3000
dann sind nur die Anschaffungskosten des Motors wichtig.
09:58
So you don't want to optimize for efficiency,
227
580000
2000
Man möchte also nicht die Effektivität optimisieren,
10:00
you want to optimize for power per dollar.
228
582000
2000
sondern die Leistung pro Dollar.
10:02
So using that new twist, with the new criteria,
229
584000
2000
Nach diesem Wandel, dem neuen Kriterium,
10:04
we thought we could re-look at the Stirling engine,
230
586000
2000
dachten wir, wir könnten den Stirlingmotor neu besehen,
10:06
and also bring genetic algorithms in.
231
588000
2000
und auch die genetischen Algorithmen einbringen.
10:08
Basically, Robert Stirling didn't have Gordon Moore before him
232
590000
4000
Robert Stirling konnte nicht auf Gordon Moore zurückgreifen,
10:12
to get us three gigahertz of processor power.
233
594000
2000
um drei Gigahertz Prozessorleistung zur Verfügung zu haben.
10:14
So we took the same genetic algorithm that we used earlier
234
596000
2000
Also nahmen wir den selben genetischen Algorithmus, den wir benutzt hatten,
10:16
to make that concentrator, which didn't work out for us,
235
598000
2000
um den Konzentrator zu entwickeln, mit dem wir ja keinen Erfolg hatten,
10:18
to optimize the Stirling engine,
236
600000
3000
um damit den Stirlingmotor zu optimieren
10:21
and make its design sizes and all of its dimensions
237
603000
3000
und die Designgrößen und alle Dimensionen
10:24
the exact optimum to get the most power per dollar,
238
606000
3000
genau dem Optimum anzupassen, das die meiste Leistung pro Dollar einbringen würde,
10:27
irrespective of weight, irrespective of size,
239
609000
3000
ungeachtet des Gewichts und ungeachtet der Größe,
10:30
to get the most conversion of solar energy, because the sun is free.
240
612000
3000
um die beste Umwandlung der Solarenergie zu erreichen, weil die Sonne umsonst ist.
10:33
And that's the process we took -- let me show you how the engine works.
241
615000
3000
Und diesen Prozess haben wir durchgeführt - lassen Sie mich Ihnen zeigen, wie es funktioniert:
10:36
The simplest heat engine, or hot air engine, of all time
242
618000
3000
Der einfachste Wärmemotor, oder Heißluftmotor, aller Zeiten
10:39
would be this -- take a box, a steel canister, with a piston.
243
621000
4000
wäre dieser hier - man nimmt eine Box, einen Stahlkanister, mit einem Kolben.
10:43
Put a flame under it, the piston moves up.
244
625000
2000
Man stellt eine Flamme darunter, und der Kolben wird nach oben bewegt.
10:45
Take it off the flame and pour water on it, or let it cool down, the piston moves down.
245
627000
4000
Man entfernt das Ganze von der Flamme und gießt Wasser darüber oder lässt es abkühlen, und der Kolben sinkt.
10:49
That's a heat engine.
246
631000
2000
Das ist eine Wärmekraftmaschine.
10:51
That's basically the most fundamental heat engine you could possibly have.
247
633000
2000
Das ist im Grunde genommen der einfachste Wärmemotor, den man sich denken kann.
10:53
The problem is the efficiency is one hundredth of one percent,
248
635000
3000
Das Problem ist, dass die Effektivität sich um ein Hunderstel Prozent bewegt,
10:56
because you're heating all the metal of the chamber
249
638000
3000
da man das ganze Metall der Kammer heizt
10:59
and then cooling all the metal of the chamber each time.
250
641000
2000
und es dann jedes Mal wieder abkühlen muss.
11:01
And you're only getting power from the air that's heating at the same time,
251
643000
3000
Und die gewonnene Leistung ist nur die der gleichzeitig erwärmten Luft,
11:04
but you're wasting all the energy heating the metal and cooling the metal.
252
646000
2000
aber all die Energie, die das Heizen und Abkühlen des Metalls benötigt, wird verschwendet.
11:06
So someone came up with a very clever idea,
253
648000
2000
Irgendjemand hatte aber eine sehr gute Idee,
11:08
to -- instead of heating the whole cylinder and cooling the whole cylinder,
254
650000
3000
Anstatt den gesamten Zylinder zu heizen und dann wieder abzukühlen,
11:11
what about if you put a displacer inside --
255
653000
2000
warum sollte man nicht einen Verdränger einbauen -
11:13
a little thing that shuttles the air back and forth.
256
655000
2000
ein kleines Ding, das die Luft hin- und herschiebt.
11:15
You move that up and down with a little bit of energy
257
657000
3000
Das bewegt man dann hoch und runter durch ein kleines bisschen Energie,
11:18
but now you're only shifting the air down to the hot end and up to the cold end,
258
660000
3000
aber nun schiebt man die Luft nur herunter zum heißen und hoch zum kalten Ende,
11:21
down to the hot end and up to the cold end.
259
663000
2000
herunter zum heißen Ende und hoch zum kalten.
11:23
So, now you're not alternately heating and cooling the metal,
260
665000
2000
Jetzt heizt und kühlt man nicht mehr das Metall,
11:25
you're just alternately heating and cooling the air.
261
667000
2000
sondern heizt und kühlt die Luft.
11:27
That allows you to get the efficiency up from a hundredth of a percent
262
669000
2000
Das ermöglicht es, die Effektivität von einem Hundertstel Prozent
11:29
to about two percent.
263
671000
2000
auf etwa zwei Prozent zu erhöhen.
11:31
And then Robert Stirling came along with this genius idea,
264
673000
2000
Und dann hatte Robert Stirling eine geniale Idee,
11:33
which was, well I'm still not heating the metal now,
265
675000
4000
die etwa besagt: Also ich heize jetzt nicht mehr das Metall
11:37
with this kind of engine, but I'm still reheating all the air.
266
679000
2000
bei diesem Motortyp, aber ich muss immer noch die Luft immer wieder neu aufheizen.
11:39
I'm still heating the air every time and cooling the air every time.
267
681000
3000
Ich heize und kühle die Luft immer noch abwechselnd.
11:42
What about if I put a thermal sponge in the middle,
268
684000
3000
Was wäre, wenn ich einen thermischen Schwamm in der Mitte anbringe,
11:45
in the passageway between where the air has to move between hot and cold?
269
687000
4000
in den Durchgang zwischen Heiß und Kalt, den die Luft passieren muss?
11:49
So he made fine wires, and cracked glass,
270
691000
3000
Also machte er aus dünnen Drähten und Glassplittern,
11:52
and all different kinds of materials to be a heat sponge.
271
694000
3000
und vielen anderen Materialien einen Thermoschwamm.
11:55
So when the air pushes up to go from the hot end to the cold end,
272
697000
3000
Wenn sich die Luft also nach oben bewegt, um vom heißen zum kalten Ende zu gelangen,
11:58
it puts some heat into the sponge.
273
700000
2000
lässt es etwas Wärme im Schwamm.
12:00
And then when the air comes back after it's been cooled
274
702000
2000
Und wenn die Luft wieder zurückkommt, nachdem sie abgekühlt worden ist,
12:02
it picks up that heat again.
275
704000
2000
kann sie diese Wärme wieder aufnehmen.
12:04
So you're reusing your energy five or six times,
276
706000
3000
Damit verwendet man die Energie fünf oder sechs mal wieder,
12:07
and that brings the efficiency up between 30 and 40 percent
277
709000
3000
und das steigert die Effektivität zu zwischen 30 und 40 Prozent.
12:10
It's a little known, but brilliant, genius invention of Robert Stirling
278
712000
4000
Das ist eine wenig bekannte, aber brilliante, geniale Erfindung Robert Stirlings,
12:14
that takes the hot air engine from being somewhat impractical --
279
716000
2000
die aus der etwas unpraktischen Wärmekraftmaschine -
12:16
like I found out when I made the real simple version in high school --
280
718000
3000
die ich durch meine wirklich einfache Version in der Schule kennenlernte -
12:19
to very potentially possible,
281
721000
2000
eine wirklich vielversprechenden Möglichkeit macht,
12:21
once you get the efficiency up, if you can design this to be low enough cost.
282
723000
4000
wenn man die Effektivität hoch genug, und die Produktionskosten niedrig genug machen kann.
12:25
So we really set out on a path to try and make the lowest cost possible.
283
727000
4000
Also machten wir uns jetzt auf die Suche nach den geringstmöglichen Produktionskosten.
12:29
We built a huge mathematical model of how a Stirling engine works.
284
731000
2000
Wir erstellten ein riesiges mathematisches Model der Funktionsweise eines Stirlingmotors.
12:31
We applied the genetic algorithm.
285
733000
2000
Wir wandten den genetischen Algorithmus an.
12:33
We got the results from that for the optimal engine.
286
735000
3000
Wir nahmen die Ergebnisse für die optimale Apparatur.
12:36
We built engines -- so we built 100 different engines over the last two years.
287
738000
3000
Wir bauten Apparaturen - es wurden etwa 100 verschiedene Versionen in den letzten zwei Jahren.
12:39
We measured each one, we readjusted the model to what we measured,
288
741000
3000
Wir vermaßen jede und wir passten unser Modell den Ergebnissen an,
12:42
and then we led that to the current prototype.
289
744000
2000
und daraus entwickelten wir den derzeitigen Prototypen.
12:44
It led to a very compact, inexpensive engine,
290
746000
3000
Es wurde eine sehr kompakte, günstige Maschine.
12:47
and this is what the engine looks like.
291
749000
2000
Und so sieht sie aus.
12:49
Let me show you what it looks like in real life.
292
751000
2000
Lassen Sie mich Ihnen Zeigen, wie sie in Lebensgröße aussieht.
12:52
So this is the engine.
293
754000
2000
Also hier haben wir die Maschine.
12:54
It's just a small cylinder down here which holds the generator inside and all the linkage
294
756000
5000
Es ist nur ein kleiner Zylinder hier unten, der den Generator und all die Kabelage in sich hat,
12:59
and it's the hot cap -- the hot cylinder on the top --
295
761000
3000
und dies ist die heiße Kappe, der heiße Zylinder am oberen Ende -
13:02
this part gets hot, this part is cool,
296
764000
3000
dieser Teil wird heiß, dieser ist kalt,
13:05
and electricity comes out.
297
767000
2000
und heraus kommt Elektrizität.
13:07
The exact converse is also true.
298
769000
2000
Und die genau Umkehrung funktioniert auch.
13:09
If you put electricity in, this will get hot and this will get cold,
299
771000
3000
Wenn man Elektrizität hineinleitet, wird dies heiß werden und dies wird kalt,
13:12
you get refrigeration.
300
774000
2000
man erhält Kühlung.
13:14
So it's a complete reversible cycle,
301
776000
2000
Es ist also ein komplett umkehrbarer Kreislauf,
13:16
a very efficient cycle, and quite a simple thing to make.
302
778000
2000
ein sehr effektiver Zyklus, und eigentlich ziemlich simpel herzustellen.
13:18
So now you put the two things together.
303
780000
2000
Nun setzen wir die zwei Dinge zusammen.
13:20
So you have the engine,
304
782000
2000
Man hat also die Maschine,
13:22
now what if you combine the petals and the engine in the center?
305
784000
2000
was passiert also, wenn man die Blätter und die Maschine in der Mitte kombiniert?
13:24
The petals track and the engine gets the concentrated sunlight,
306
786000
3000
Die Blätter verfolgen die Sonne, und dadurch bekommt die Maschine konzentriertes Sonnenlicht,
13:27
take that heat and turn it into electricity.
307
789000
2000
und nutzt diese Hitze, um Elektrizität zu erzeugen.
13:29
This is what the first prototype of our system looked like
308
791000
2000
Unser erster Prototyp sah so aus,
13:31
together with the petals and the engine in the center.
309
793000
2000
mit den Blättern und dem Motor in der Mitte.
13:33
This is being run out in the sun,
310
795000
2000
Dieser wird gerade in der Sonne betrieben,
13:35
and now I want to show you what the actual thing looks like.
311
797000
2000
aber jetzt möchte ich Ihnen zeigen, wie das Ding in echt aussieht.
13:45
(Applause)
312
807000
5000
(Applaus)
13:50
Thank you.
313
812000
1000
Vielen Dank.
13:51
So this is a unit with the 12 petals
314
813000
3000
Dies ist ein Exemplar mit 12 Blättern.
13:54
These petals cost about a dollar each --
315
816000
2000
Diese Blätter kosten etwa einen Dollar pro Stück -
13:56
they're lightweight, injection molded plastic, aluminized.
316
818000
3000
leichtes injektionsverbolztes Plastik, aluminiumbeschichtet.
13:59
The mechanism to control each petal is below there with a microprocessor on each one.
317
821000
4000
Der Mechanismus, der jedes Blatt kontrolliert, ist dort unten mit einem Mikroprozessor in jedem einzelnen.
14:03
There are thermocouples on the engine -- little sensors
318
825000
3000
Auf dem Motor sind Thermoelemente - kleine Sensoren,
14:06
that detect the heat when the sunlight strikes them.
319
828000
3000
die die Hitze feststellen, wenn sie von Sonnenlicht getroffen werden.
14:09
Each petal adjusts itself separately to keep the highest temperature on it.
320
831000
4000
Jedes Blatt justiert sich selbst unabhängig von den anderen um die höchste Temperatur zu liefern.
14:13
When the sun comes out in the morning, the petals will seek the sun,
321
835000
3000
Wenn die Sonne morgens aufgeht, werden die Blätter die Sonne suchen,
14:16
find it by searching for the highest temperature
322
838000
2000
und finden sie, indem sie nach der höchsten Temperatur suchen.
14:18
About a minute and a half or two minutes after the rays are striking the hot cap
323
840000
4000
Etwa anderthalb bis zwei Minuten nachdem die Strahlen begonnen haben, auf die heiße Kappe zu treffen,
14:22
the engine will be warm enough to start
324
844000
2000
wird der Motor warm genug sein, um zu starten,
14:24
and then the engine will generate electricity for about six and a half hours a day --
325
846000
3000
und dann wird der Motor Elektrizität für etwa sechseinhalb Stunden pro Tag generieren -
14:27
six and a half to seven hours as the sun moves across the sky
326
849000
3000
sechseinhalb bis sieben Stunden, während die Sonne über den Himmel zieht.
14:30
A critical part that we can take advantage of
327
852000
3000
Ein wichtiger Bestandteil, den wir nutzen,
14:33
is that we have these inexpensive microprocessors
328
855000
2000
sind diese kostengünstigen Mikroprozessoren
14:35
and each one of these petals are autonomous,
329
857000
2000
und, dass jedes dieser Blätter autonom sind,
14:37
and each one of these petals figures out where the sun is with no user set-up.
330
859000
4000
und jedes findet die Position der Sonne für sich heraus, ohne, dass der Benutzer involviert würde.
14:41
So you don't have to tell what latitude, longitude you're at,
331
863000
2000
Sie müssen also keine Koordinaten eingeben,
14:43
you don't have to tell what your roof slope angle is,
332
865000
2000
Sie müssen auch nicht das Gefälle Ihres Daches angeben,
14:45
you don't have to tell what orientation.
333
867000
2000
und Sie müssen nicht einmal die Ausrichtung Ihres Hauses wissen.
14:47
It doesn't really care.
334
869000
2000
Das kümmert das Gerät nicht wirklich.
14:49
What it does is it searches to find the hottest spot,
335
871000
2000
Es sucht einfach nach dem heißesten Punkt,
14:51
it searches again a half an hour later, it searches again a day later,
336
873000
2000
und es sucht eine halbe Stunde später nocheinmal, und einen Tag später,
14:53
it searches again a month later.
337
875000
2000
und einen Monat später.
14:55
It basically figures out where on Earth you are by watching the direction the sun moves,
338
877000
3000
Im Grunde findet es heraus, wo Sie auf der Welt sind, indem es den Weg der Sonne verfolgt,
14:58
so you don't have to actually enter anything about that.
339
880000
2000
daher muss man wirklich nichts eingeben.
15:00
The way the unit works is, when the sun comes out
340
882000
3000
Und es funktioniert so, dass das Gerät sich anschaltet,
15:03
the engine will start and you get power out here.
341
885000
3000
wenn die Sonne hervorkommt, und dann bekommt man hieraus Elektrizität.
15:06
We have A.C. and D.C., get 12 volts D.C.,
342
888000
4000
Wir verfügen über Wechsel- und Gleichstrom, und bekommen 12 Volt Gleichstrom,
15:10
so that could be used for certain applications.
343
892000
2000
die für bestimmte Anwendungen genutzt werden können.
15:12
We have an inverter in there, so you get 117 volts A.C.
344
894000
2000
Dank eines eingebauten Inverters bekommen wir auch 117 Volt Wechselstrom,
15:14
and you also get hot water.
345
896000
2000
und auch heißes Wasser.
15:16
The hot water's optional.
346
898000
2000
Wobei das heiße Wasser optional ist.
15:18
You don't have to use the hot water, it will cool itself.
347
900000
2000
Man muss das heiße Wasser nicht nutzen, es kann auch abkühlen.
15:20
But you can use it to optionally heat hot water
348
902000
2000
Aber man kann das Gerät auch zum Erhitzen von Wasser nutzen,
15:22
and that brings the efficiency up even higher
349
904000
2000
was die Effizienz noch steigert,
15:24
because some of the heat that you would normally be rejecting,
350
906000
2000
da man Teile der Hitze, die man normalerweise verlieren würde,
15:26
you can now use as useful energy, whether it's for a pool or hot water.
351
908000
3000
nun als wertvolle Energie nutzen kann, sei es in einem Pool oder für heißes Wasser.
15:29
Let me show you a quick movie of what this looks like running.
352
911000
3000
Lassen Sie mich Ihnen in einem kurzen Film zeigen, wie das Ganze in Aktion aussieht.
15:38
So this is the first test where we took it outside
353
920000
3000
Dies ist der erste Test im Freien
15:41
and each of the petals were individually seeking.
354
923000
2000
und jedes der Blätter sucht jetzt also individuell nach dem besten Winkel.
15:43
And what they do is step, very coarsely at first,
355
925000
3000
Sie führen erst grobe,
15:46
and then very finely afterward.
356
928000
2000
und später sehr feine Justierungen durch.
15:48
Once they get a temperature reading on the thermocouple indicating they found the sun,
357
930000
3000
Wenn sie dann eine Temperaturmessung erhalten, die darauf deutet, dass sie die Sonne gefunden haben,
15:51
then they slow down and do a fine search,
358
933000
2000
verlangsamen sie ihre Justierungen und führen eine wesentlich genauere Suche durch,
15:53
then all the petals will move into position, and then the engine will start.
359
935000
2000
und dann werden alle Blätter ihre Position einnehmen und der Motor wird starten.
15:55
So, we've been working on this for the last two years.
360
937000
3000
Wir haben die letzten zwei Jahre hieran gearbeitet.
15:58
We're very excited about the progress, we do have a very long way to go though still,
361
940000
3000
Und obwohl wir sehr begeistert von unseren Fortschritten sind, haben wir doch noch einen sehr langen Weg vor uns,
16:01
and let me tell you a little bit more about that.
362
943000
2000
und darüber möchte ich Ihnen jetzt ein wenig erzählen.
16:03
This is how we envision it would be in a residential installation:
363
945000
2000
So stellen wir uns die Installation auf einem Wohnhaus vor,
16:05
you'd probably have more than one unit on your roof.
364
947000
2000
obwohl man wahrscheinlich mehr als ein Exemplar auf dem Dach anbringen würde.
16:07
It could be on your roof, or in your backyard, or somewhere else.
365
949000
3000
Es könnte auf dem Dach, im Garten oder irgendwo anders angebracht werden
16:10
You don't have to have enough units to power your entire house,
366
952000
3000
und man muss auch nicht genug Geräte haben, um das gesamte Haus zu versorgen,
16:13
you just save money with each incremental one you add.
367
955000
3000
man spart nur mit jedem hinzukommendem Gerät Geld.
16:16
So you're still using the grid potentially, in this type of application,
368
958000
3000
Bei dieser Art der Anwendung ist man noch immer an das normale Netz angeschlossen,
16:19
to be your back-up supply -- of course, you can't use these at night,
369
961000
3000
das als Sicherheitsversorger dient - diese Geräte kann man natürlich bei Nacht nicht nutzen,
16:22
and you can't use these on cloudy days.
370
964000
2000
und auch nicht an bewölkten Tagen.
16:24
But by reducing your energy use, pretty much at the peak times --
371
966000
4000
Aber durch die Reduktion des Energieverbrauchs, vor allem in den Hauptbelastungszeiten -
16:28
usually when you have you air conditioning on, or other times like that --
372
970000
3000
also wenn die Klimaanlage läuft oder Ähnliches -
16:31
this generates the peak power at the peak usage time,
373
973000
3000
generieren die Geräte den Großteil der Energie in den Zeiten, in denen auch am meisten Energie verbaucht wird,
16:34
so it's very complementary in that sense.
374
976000
2000
was sich da also sehr gut ergänzt.
16:36
This is how we would envision a residential application.
375
978000
2000
So würden wir uns also die Anwendung auf Wohnhäusern vorstellen.
16:38
We also think there's very big potential for energy farms,
376
980000
3000
Wir denken auch, dass die Nutzung in Energiefarmen großes Potential hat
16:41
especially in remote land where there happens to be a lot of sun.
377
983000
3000
vor allem in abgelegenen Gebieten, in denen viel Sonnenschein vorkommt.
16:44
It's a really good combination of those two factors.
378
986000
2000
Das ist eine wirklich gute Kombination dieser zwei Faktoren.
16:46
It turns out there's a lot of powerful sun all around the world, obviously,
379
988000
4000
Es stellt sich heraus, dass es natürlich viel kräftige Sonne überall auf der Welt gibt,
16:50
but in special places where it happens to be relatively inexpensive to place these
380
992000
4000
aber an speziellen Orten, an denen es relativ billig wäre, die Geräte aufzustellen,
16:54
and also in many more places where there is high wind power.
381
996000
4000
und auch an vielen weiteren Orten, wo ebenfalls hohe Windenergie vorkommt.
16:58
So an example of that is, here's the map of the United States.
382
1000000
3000
Zum Beispiel haben wir hier eine Karte der Vereinigten Staaten.
17:01
Pretty much everywhere that's not green or blue is a really ideal place,
383
1003000
4000
Überall, wo es nicht grün oder blau ist, ist eigentlich ein idealer Aufstellungsort,
17:05
but even the green or blue areas are good,
384
1007000
2000
und auch die günen oder blauen Regionen sind noch gut,
17:07
just not as good as the places that are red, orange and yellow.
385
1009000
2000
aber eben nicht genauso gut wie die roten, orangen oder gelben Gebiete.
17:09
But the hot sport right around Las Vegas and Death Valley and that area
386
1011000
3000
Aber dieser heiße Fleck um Las Vegas und Death Valley herum
17:12
is very, very good.
387
1014000
2000
ist sehr, sehr gut.
17:14
And all this does is affect the payback period,
388
1016000
2000
Aber alles, was das beeinflusst, ist die Amortisationsdauer,
17:16
it doesn't mean that you couldn't use solar energy;
389
1018000
2000
und das heißt nicht, dass man keine Solarenergie nutzen kann,
17:18
you could use solar energy anywhere on Earth.
390
1020000
2000
man kann Solarenergie überall auf der Welt nutzen.
17:20
It just affects the payback period if you're comparing to grid-supplied electricity.
391
1022000
2000
Es beeinflusst nur die Amortisationsdauer, wenn man mit Elektrizität über das Stromnetz vergleicht.
17:22
But if you don't have grid-supplied electricity,
392
1024000
2000
Aber wenn man keine Elektrizität über das Stromnetz bezieht,
17:25
then the whole question of payback is a different one entirely.
393
1027000
2000
verändert das die gesamte Amortisationsfrage von grundauf.
17:27
It's just how many watts do you get per dollar,
394
1029000
2000
Dann spielt es nur eine Rolle, wie viel Watt man pro Dollar erhält,
17:29
and how could you benefit from that using that power
395
1031000
2000
und auf welche Art man die Leistung nutzen kann,
17:31
to change your life in some way.
396
1033000
2000
um sein Leben etwas zu verändern.
17:33
This is the map of the United States.
397
1035000
2000
Hier haben wir also eine Karte der vereinigten Staaten.
17:35
This is the map of the whole Earth
398
1037000
2000
Das hier ist die Karte der Erde
17:37
and again, you can see a huge swathe in the middle
399
1039000
2000
und wieder kann man diesen breiten Streifen in der Mitte sehen,
17:39
of pretty much where a large part of the population is,
400
1041000
2000
wo auch ein großer Teil der Weltbevölkerung lebt,
17:41
there's tremendous chances for solar energy.
401
1043000
2000
und das ermöglicht große Chancen für die Nutzung von Solarenergie.
17:43
And of course, look at Africa.
402
1045000
2000
Und werfen Sie einen Blick auf Afrika, natürlich.
17:45
It's just unbelievable what the potential is to take advantage of solar energy there,
403
1047000
2000
Es ist unglaublich, wie groß das Potential für Solarenergie dort ist
17:47
and I'm really excited to talk more about finding ways we can help with that.
404
1049000
3000
und ich bin sehr begeistert, mehr über Wege zu reden, wie wir darauf hin arbeiten können.
17:50
So, in conclusion, I would say
405
1052000
2000
Zusammenfassend würde ich sagen,
17:52
my journey has shown me that you can revisit old ideas in a new light,
406
1054000
6000
dann mir meine Reise gezeigt hat, dass man alte Ideen in neuem Licht besehen kann,
17:58
and sometimes ideas that have been discarded in the past
407
1060000
3000
und dass manche Ideen, die in der Vergangenheit verworfen wurden
18:01
can be practical now if you apply some new technology or new twists.
408
1063000
3000
nützlich sein können, wenn man neue Technologien und Wendungen anwenden kann.
18:04
We believe we're getting very close to something practical and affordable.
409
1066000
3000
Wir glauben, dass wir nahe an einer praktischen und erschwinglichen Lösung sind.
18:07
Our short-term goal for this is to be half the price of solar cells
410
1069000
3000
Unser kurzfristiges Ziel dafür ist die Hälfte des Preises für Solarzellen
18:10
and our longer-term goal is to be less than a five-year payback.
411
1072000
4000
und langfristig planen wir eine Amortisationsdauer von weniger als fünf Jahren.
18:14
And at less than a five-year payback, all of a sudden this becomes very economic
412
1076000
3000
Und bei weniger als fünf Jahren Amortisationsdauer wird alles plötzlich sehr ökonomisch.
18:17
So you don't have to just want to have a feel-good attitude about energy
413
1079000
4000
Man muss also nicht nur ein reines Energiegewissen haben wollen
18:21
to want to have one of these.
414
1083000
2000
um eines dieser Geräte haben zu wollen.
18:23
It just makes economic sense.
415
1085000
2000
Es macht auch einfach ökonomisch Sinn.
18:25
Right now, solar paybacks are between 30 and 50 years.
416
1087000
2000
Momentan befindet sich die Amortisationsdauer für Solarzellen bei 30 bis 50 Jahren.
18:27
If you get it down below five years then it becomes almost a no-brainer
417
1089000
2000
Wenn man diese auf fünf Jahre senken kann, muss man eigentlich gar nicht nachdenken,
18:29
because the interest to own it -- someone else will finance it for you
418
1091000
3000
es ist im Eigeninteresse - jemand anders wird es finanzieren
18:32
and you can just make money, basically from day one.
419
1094000
2000
und vom ersten Tag an kann man praktisch Geld verdienen.
18:34
So that's our real powerful goal that we're really shooting for in the company.
420
1096000
3000
Das ist unser großes Ziel, auf das wir zur Zeit zusteuern.
18:37
Two other things that I learned that were very surprising to me --
421
1099000
3000
Ich habe zwei Dinge gelernt, die mich sehr überrascht haben -
18:40
one was how casual we are about energy.
422
1102000
5000
zum einen, wie unbedacht wir mit Energie umgehen.
18:45
I was walking from the elevator over here,
423
1107000
4000
Ich lief vom Fahrstuhl hierher
18:49
and even just looking at the stage right now --
424
1111000
2000
und und wenn man sich nur einmal die Bühne ansieht -
18:51
so there's probably 20 500 watt lights right now.
425
1113000
4000
hier sind wahrscheinlich gerade etwa 20.500 Watt an Licht in Betrieb.
18:55
There's 10,000 watts of light pouring on the stage,
426
1117000
2000
10.000 Watt Licht regnen geradezu auf die Bühne herunter,
18:57
one horsepower is 756 watts, at full power.
427
1119000
4000
eine volle Pferdestärke sind 756 Watt.
19:01
So there's basically 15 horses running at full speed just to keep the stage lit.
428
1123000
4000
Im Grunde genommen rennen hier fünfzehn Pferde mit Höchstgeschwindigkeit, nur um die Bühne hell zu halten.
19:05
Not to mention the 200 horses that are probably running right now
429
1127000
2000
Von den 200 Pferden gar nicht zu reden, die gerade laufen,
19:07
to keep the airconditioning going.
430
1129000
2000
um die Klimaanlage in Betrieb zu halten.
19:09
And it's just amazing, walk in the elevator and there's lights on in the elevator.
431
1131000
4000
Es ist unglaublich, man geht in den Fahrstuhl und innen ist das Licht an.
19:13
Of course, now I'm very sensitive at home when we leave the lights on by mistake.
432
1135000
3000
Mittlerweile reagiere ich sehr sensible, wenn Zuhause das Licht angelassen wird.
19:16
But, everywhere around us we have insatiable use for energy
433
1138000
4000
Überall um uns haben wir unersättliche Energieverbrauch,
19:20
because it's so cheap.
434
1142000
2000
weil Energie so billig ist.
19:22
And it's cheap because we've been subsidized
435
1144000
2000
Und sie ist so billig, weil wir gefördert wurden
19:24
by energy that's been concentrated by the sun.
436
1146000
2000
von Energie, die von der Sonne konzentriert worden ist.
19:26
Basically, oil is solar energy concentrate.
437
1148000
3000
Im Grunde ist Öl nämlich konzentrierte Solarenergie.
19:29
It's been pounded for a billion years with a lot of energy
438
1151000
4000
Es wurde eine Milliarde Jahre lang mit einer Unmenge Energie gepresst
19:33
to make it have all that energy contained in it.
439
1155000
2000
um mit so viel Energie angefüllt zu sein.
19:35
And we don't have a birthright to just use that up as fast as we are, I think.
440
1157000
3000
Und wir haben kein Geburtsrecht, diese Energie so schnell zu verbrauchen, wie wir es im Moment tun.
19:38
And it would be great if we could find a way to make our energy usage renewable,
441
1160000
4000
Und es wäre großartig, wenn wir einen Weg finden könnten um unseren Energieverbrauch erneuerbar zu machen,
19:42
where as we're using the energy we're creating it at the same pace,
442
1164000
2000
sodass wir die Energie nutzen, die wir mit der gleichen Geschwindigkeit erzeugen,
19:44
and I really hope we can get there.
443
1166000
2000
und ich hoffe wirklich, dass wir diesen Punkt erreichen werden.
19:46
Thank you very much, you've been a great audience.
444
1168000
2000
Vielen Dank, Sie waren ein tolles Publikum.
19:48
(Applause)
445
1170000
3000
(Applaus)
ABOUT THE SPEAKER
Bill Gross - Idea guyBill Gross founded Idealab, an incubator of new inventions, ideas and businesses.
Why you should listen
Bill Gross is the founder of Idealab, a business incubator focused on new ideas. (He's now the chair and CEO.) He helped create GoTo.com, the first sponsored search company. He also created the Snap! search engine, which allows users to preview hyperlinks.
Gross has been an entrepreneur since high school, when he founded a solar energy company. In college, he patented a new loudspeaker design, and after school he started a company that was later acquired by Lotus, and then launched an educational software publishing company. Now, he serves on the boards of companies in the areas of automation, software and renewable energy.
Bill Gross | Speaker | TED.com