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Lernmaterialien für Physik und Technik in der Energieversorgung an der Hochschule Furtwangen

Greife auf kostenlose Karteikarten, Zusammenfassungen, Übungsaufgaben und Altklausuren für deinen Physik und Technik in der Energieversorgung Kurs an der Hochschule Furtwangen zu.

TESTE DEIN WISSEN
Wie kann man Wechselspannung erzeugen?
Welche Möglichkeiten gibt es (bis jetzt)?
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TESTE DEIN WISSEN
Über einen Generator mit einer Turbine.

Wasserkraftwerke: 
  • Laufwasser-,
  • Pumpspeicher-,
  • Gezeitenkraftwerke 

Windkraftanlage:
  • Onshore
  • Offshore

Dampferzeuger:
  • Verbrennung von foss. Brennstoffe und Biomasse
  • Fokussierung von Sonnenlicht mit Sonnentürmen und Parabolrinnen
  • Kernreaktionen mittels Kernspaltung und Kernfusion

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TESTE DEIN WISSEN
Warum führen wir eine Energiediskussion?
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TESTE DEIN WISSEN
  • Energie wichtig für Betrieb technischer Produkte
  • Begrenzte (fossile) Vorräte
  • Fossile Energieträger zu wertvoll zum Verbrennen
  • Anwachsende Weltbevölkerung 
  • Globaler Klimawandel
  • Risiken von (einzelnen) Technologien 
  • Kosten für Energiegewinnung /-import von Energierohstoffwn
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TESTE DEIN WISSEN
Wie sind Ressourcen und Reserven definiert?
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TESTE DEIN WISSEN
Reserven sind zu heutigen Preisen und mit aktueller Technik wirtschaftlich gewinnbare Mengen eines Energieträgers.

Ressourcen sind nachgewiesene, zur Zeit technisch und wirtschaftlich nicht gewinnbare Mengen an Energieträgern.

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TESTE DEIN WISSEN
Was ist der Wirkugsgrad? 
Was ist der Erntefaktor?
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Wirkungsgrad =
Nutzbare Energie / Eingesetzte Energie

Erntefaktor =
In der Lebenszeit des KW gelieferte Energie
/
Für Bau + Betrieb notwendige Energie
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TESTE DEIN WISSEN
Wie wird die Energie nutzbar gemacht (Vom Rohstoff zum Verbraucher)? 
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TESTE DEIN WISSEN
Primärenergie:
Energieinhalt von natürlich vorkommenden Energieträgern
Erdöl, Erdgas, Sonnenlicht, Wasser, Uranerz, Kohle und Wind

Sekundärenergie:
Energieinhalt von veredelter Primärenergie.
Diesel, Benzin, Koks, Brennstab, Heißdampf.

Endenergie:
Beim Verbraucher ankommende Sekundärenergie.
Strom, Heißwasser, Fernwärme, Benzin

Nutzenergie:
Vom Verbraucher für seine Zwecke genutzte Energie. 
Licht, Heizwärme, Bewegungsenergie (Motor).
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TESTE DEIN WISSEN
Wie variiert der Strombedarf im Laufe eines Tages? 
Welche Konsequenzen hat das für die Kraftwerke? 
Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN
Der Stromverbrauch schwankt über den Tag. 
So wird z.B. am Mittag mehr Strom benötigt, da viele Haushalts- und Küchengeräte benutzt werden.
Die Kraftwerke werden stärker beladtet und müssen die Lastspitzen abpuffern können.
Spitzenlast-KWs kommen zum Einsatz.
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Welche Arten von Kraftwerken gibt es?
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TESTE DEIN WISSEN
Grundlast-KW:
  • Deckung des permanenten Strombedarfs, keine schnellen Reaktionen nötig
  • Braunkohle-, Kern-, Laufwasser-KW

Mittellast-KW:
  • Deckung Strombedarf der über Stunden Grundlast übersteigt
  • Steinkohle-, Gas- und Dampf-KW

Spitzenlast-KW:
  • KW müssen schnell regelbar sein, ohne Vorwarnung in Minuten auf Vollast
  • Pumpspeicher-, Gasturbinen-KW



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TESTE DEIN WISSEN
Wie groß ist die el. Leistung eines Dampfkraftwerkes? 
Wie groß ist der Brennwert der hierfür eingesetzten Kohle?
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TESTE DEIN WISSEN
el. Leistung: 1.500 MW
Brennwert: 3.750 MW
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TESTE DEIN WISSEN
Wie funktioniert die Kraft-Wärme-Kopplung bzw. Wie wird ein Fernwärmenetz realisiert?
Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN
  • Entnahme von heißem Dampf vor Niederdruckturbine
  • Dampf wird in Wärmetauscher geführt, Wasser wird aufgeheizt
  • Heißwasser ins Fernwärmenetz, kondensierter Dampf zurück
  • El. Wirkungsgrad nimmt ab, Gesamtwirkungsgrad steigt deutlich an
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TESTE DEIN WISSEN
Was besagt der Energieerhaltungssatz? 
Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN
In einem energetisch abgeschlossenem System ist die Summe aller Energien konstant.

Energie lässt sich nicht erzeugen oder vernichten, sondern immer nur umwandeln.
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TESTE DEIN WISSEN
Aus welchen Energieträgern wird in Deutschland Strom gewonnen?
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TESTE DEIN WISSEN
  • Erneuerbare Energien
  • Erdgas
  • Braun- und Steinkohle
  • Kernenergie
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TESTE DEIN WISSEN
Wovon hängt der Wirkungsgrad eines Dampfwerkes ab?
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TESTE DEIN WISSEN
N.el =
nutzbare el. Energie
/
eingesetzte Energie

UND

N.el. = N.verbrennung * N.thermisch * N.generator
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Beispielhafte Karteikarten für deinen Physik und Technik in der Energieversorgung Kurs an der Hochschule Furtwangen - von Kommilitonen auf StudySmarter erstellt!

Q:
Wie kann man Wechselspannung erzeugen?
Welche Möglichkeiten gibt es (bis jetzt)?
A:
Über einen Generator mit einer Turbine.

Wasserkraftwerke: 
  • Laufwasser-,
  • Pumpspeicher-,
  • Gezeitenkraftwerke 

Windkraftanlage:
  • Onshore
  • Offshore

Dampferzeuger:
  • Verbrennung von foss. Brennstoffe und Biomasse
  • Fokussierung von Sonnenlicht mit Sonnentürmen und Parabolrinnen
  • Kernreaktionen mittels Kernspaltung und Kernfusion

Q:
Warum führen wir eine Energiediskussion?
A:
  • Energie wichtig für Betrieb technischer Produkte
  • Begrenzte (fossile) Vorräte
  • Fossile Energieträger zu wertvoll zum Verbrennen
  • Anwachsende Weltbevölkerung 
  • Globaler Klimawandel
  • Risiken von (einzelnen) Technologien 
  • Kosten für Energiegewinnung /-import von Energierohstoffwn
Q:
Wie sind Ressourcen und Reserven definiert?
A:
Reserven sind zu heutigen Preisen und mit aktueller Technik wirtschaftlich gewinnbare Mengen eines Energieträgers.

Ressourcen sind nachgewiesene, zur Zeit technisch und wirtschaftlich nicht gewinnbare Mengen an Energieträgern.

Q:
Was ist der Wirkugsgrad? 
Was ist der Erntefaktor?
A:
Wirkungsgrad =
Nutzbare Energie / Eingesetzte Energie

Erntefaktor =
In der Lebenszeit des KW gelieferte Energie
/
Für Bau + Betrieb notwendige Energie
Q:
Wie wird die Energie nutzbar gemacht (Vom Rohstoff zum Verbraucher)? 
A:
Primärenergie:
Energieinhalt von natürlich vorkommenden Energieträgern
Erdöl, Erdgas, Sonnenlicht, Wasser, Uranerz, Kohle und Wind

Sekundärenergie:
Energieinhalt von veredelter Primärenergie.
Diesel, Benzin, Koks, Brennstab, Heißdampf.

Endenergie:
Beim Verbraucher ankommende Sekundärenergie.
Strom, Heißwasser, Fernwärme, Benzin

Nutzenergie:
Vom Verbraucher für seine Zwecke genutzte Energie. 
Licht, Heizwärme, Bewegungsenergie (Motor).
Mehr Karteikarten anzeigen
Q:
Wie variiert der Strombedarf im Laufe eines Tages? 
Welche Konsequenzen hat das für die Kraftwerke? 
A:
Der Stromverbrauch schwankt über den Tag. 
So wird z.B. am Mittag mehr Strom benötigt, da viele Haushalts- und Küchengeräte benutzt werden.
Die Kraftwerke werden stärker beladtet und müssen die Lastspitzen abpuffern können.
Spitzenlast-KWs kommen zum Einsatz.
Q:
Welche Arten von Kraftwerken gibt es?
A:
Grundlast-KW:
  • Deckung des permanenten Strombedarfs, keine schnellen Reaktionen nötig
  • Braunkohle-, Kern-, Laufwasser-KW

Mittellast-KW:
  • Deckung Strombedarf der über Stunden Grundlast übersteigt
  • Steinkohle-, Gas- und Dampf-KW

Spitzenlast-KW:
  • KW müssen schnell regelbar sein, ohne Vorwarnung in Minuten auf Vollast
  • Pumpspeicher-, Gasturbinen-KW



Q:
Wie groß ist die el. Leistung eines Dampfkraftwerkes? 
Wie groß ist der Brennwert der hierfür eingesetzten Kohle?
A:
el. Leistung: 1.500 MW
Brennwert: 3.750 MW
Q:
Wie funktioniert die Kraft-Wärme-Kopplung bzw. Wie wird ein Fernwärmenetz realisiert?
A:
  • Entnahme von heißem Dampf vor Niederdruckturbine
  • Dampf wird in Wärmetauscher geführt, Wasser wird aufgeheizt
  • Heißwasser ins Fernwärmenetz, kondensierter Dampf zurück
  • El. Wirkungsgrad nimmt ab, Gesamtwirkungsgrad steigt deutlich an
Q:
Was besagt der Energieerhaltungssatz? 
A:
In einem energetisch abgeschlossenem System ist die Summe aller Energien konstant.

Energie lässt sich nicht erzeugen oder vernichten, sondern immer nur umwandeln.
Q:
Aus welchen Energieträgern wird in Deutschland Strom gewonnen?
A:
  • Erneuerbare Energien
  • Erdgas
  • Braun- und Steinkohle
  • Kernenergie
Q:
Wovon hängt der Wirkungsgrad eines Dampfwerkes ab?
A:
N.el =
nutzbare el. Energie
/
eingesetzte Energie

UND

N.el. = N.verbrennung * N.thermisch * N.generator
Physik und Technik in der Energieversorgung

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