Energiewirtschaft 6: Windkraft at Karlsruher Institut für Technologie

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6.1 Wie ist die Windenergie definiert?

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6.2 Wie lässt sich die Entstehung von Wind erklären? (3)

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6.3 Wie errechnet sich die Windleistung?

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6.5 Was sind Umweltauswirkungen von Windkraftanlagen? (5)

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6.6 Warum steigt der Energieertrag einer Anlage, wenn der Turm der Anlage höher wird?

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6.7 Was versteht man unter Offshore-Technologie und was sind die Vor- und Nachteile dieser Strategie?

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6.8 Warum lässt sich im Offshore-Bereich trotz großer vorhandener Fläche nur wenig nutzen? Nennen Sie die Bereiche, die die Fläche einschränken. (5)

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6.9 Was versteht man unter dem Erntefaktor?

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6.10 Was sind Windparks und wo liegen die Vorteile eines Windparks?

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6.11 Wo werden Windparks bevorzugt aufgestellt und warum?

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6.13 Warum und ab wann muss eine Regelung von Windkraftanlagen vorgenommen werden?

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6.14 Wie ist die Schnelllaufdrehzahl definiert und wofür ist sie wichtig?

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Energiewirtschaft 6: Windkraft

6.1 Wie ist die Windenergie definiert?
Kinetische Energie der bewegten Luftmassen der Atmosphäre.

Energiewirtschaft 6: Windkraft

6.2 Wie lässt sich die Entstehung von Wind erklären? (3)

1.) Die Luft über dem Land erwärmt sich unter Sonneneinstrahlung schneller als über dem Meer.

2.) Die warme Luft steigt über dem Land auf, kühlt dann wieder ab und sinkt über dem Meer.

3.) Prozess nachts aufgrund der Wärmekapazität von Wasser anders herum.

Energiewirtschaft 6: Windkraft

6.3 Wie errechnet sich die Windleistung?

P=W=A*ρ/2*v^3

- A: Fläche

- v: ungestörte Windgeschwindigkeit auf Nabenhöhe


Energiewirtschaft 6: Windkraft

6.5 Was sind Umweltauswirkungen von Windkraftanlagen? (5)

- Flugtiere können von Rotorblättern erschlagen werden

- Geräuschentwicklung

- Schattenwurf

- Störende Lichtreflexion

- Zerstörung von Landschaftsbildern

Energiewirtschaft 6: Windkraft

6.6 Warum steigt der Energieertrag einer Anlage, wenn der Turm der Anlage höher wird?

Der Wind nimmt mit steigender Höhe zu (Atmosphärische Grenzschicht).

Energiewirtschaft 6: Windkraft

6.7 Was versteht man unter Offshore-Technologie und was sind die Vor- und Nachteile dieser Strategie?

Eine Errichtung mehrerer Windenergieanlagen auf offener See.


Vorteile:
Höhere Ausbeute aufgrund mehr Volllaststunden.


Nachteile:

Größere technische Herausforderungen als an Land (Turmbau, Fundament, Logistik, Wartung, Kabellegung).

Energiewirtschaft 6: Windkraft

6.8 Warum lässt sich im Offshore-Bereich trotz großer vorhandener Fläche nur wenig nutzen? Nennen Sie die Bereiche, die die Fläche einschränken. (5)

Da die Bereiche durch andere Nutzung eingeschränkt sind.


Eigeschränkter Bereich durch:

- Schifffahrtswege

- Rohstoff-&Naturschutzgebiete

- Militärische Nutzung

- Kabel und Forschung

- Schlickgebiete

Energiewirtschaft 6: Windkraft

6.9 Was versteht man unter dem Erntefaktor?
Der Erntefaktor gibt an, um wie viele Male die Erzeugung einer Energieanlage während ihrer Lebensdauer die Herstellung der Anlage benötigte Energiemenge übertrifft.

Energiewirtschaft 6: Windkraft

6.10 Was sind Windparks und wo liegen die Vorteile eines Windparks?

Die Errichtung von mehreren Windenergieanlagen auf einer Fläche.


Vorteile:

- Senkung der Kosten für Infrastruktur (Anfahrtswege &Stromleitungen)

- Geringere Wartungskosten

Energiewirtschaft 6: Windkraft

6.11 Wo werden Windparks bevorzugt aufgestellt und warum?

In Küstenregionen und freien Feldflächen, da dort der Wind öfter und stärker weht.

Energiewirtschaft 6: Windkraft

6.13 Warum und ab wann muss eine Regelung von Windkraftanlagen vorgenommen werden?

1.) Um eine Überbeanspruchung bei hohen Windgeschwindigkeiten zu verhindern.

 

2.) Eine Regelung muss bei kleinen Anlagen ab 9 m/s bis 12 m/s und bei größeren ab 25 m/s aktiv werden.

Energiewirtschaft 6: Windkraft

6.14 Wie ist die Schnelllaufdrehzahl definiert und wofür ist sie wichtig?

1.) Blattspitzengeschwindigkeit / Windgeschwindigkeit


2.) Es ist für die Anzahl der Rotorblätter wichtig, da das Rotorblatt den Nachlauf des vorherigen Rotorblatts nicht treffen soll.

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