Regenerative Energien at Universität Bochum

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Epot Wasserkraft?

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Lernzielkontrolle:

Welcher regenerativen Primärenergiequelle sind jeweils die Wind- und Wasserkraft zuzuordnen?

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Lernzielkontrolle:

Was ist der Unterschied zwischen einer Dauerlinie und einer Ganglinie?

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Lernzielkontrolle:

Wie ist das Angebot an Sonnenenergie in Mitteleuropa im weltweiten Vergleich einzuordnen?

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Lernzielkontrollfrage

Was sind die Unterschiede zwischen diffuser und direkter Strahlung, was bezeichnet man als Globalstrahlung und was als maximale Einstrahlung?

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Lernzielkontrollfrage:

Wie groß ist die Globalstrahlung im Mittelwert in Deutschland pro Jahr? Welche Ausnutzungsdauer (Volllaststundenzahl) ergibt sich daraus rechnerisch für die Nutzung der eingestrahlten Solarenergie?

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Lernzielkontrollfrage:

Was sind derzeit weltweit die drei wichtigsten Technologien zur Nutzung regenerativer Energien?

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Wieviel Prozent der globalen Stromerzeugung werden durch Wasserkraft produziert?

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Nenne mindestens 4 charakterisierende Eigenschaften von Wasserkraftwerken

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Nenne drei verschiedene Arten von Wasserkraftwerken

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Formel für Leistung aus Wasser in Höhe?

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Welche externen Effekte müssen beim Bau eines Wasserkraftwerkes bedacht werden?

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Regenerative Energien

Epot Wasserkraft?

Epot,WK = mWK ∙ g ∙ hFall,netto 

= ρ ∙ VWK ∙ g ∙ hFall,netto

Regenerative Energien

Lernzielkontrolle:

Welcher regenerativen Primärenergiequelle sind jeweils die Wind- und Wasserkraft zuzuordnen?

Letztlich der Fusion in der Sonne, die zur Atmosphärenbewegung (Windkraft) sowie zu Verdunstung, Niederschlag und Schmelzen von Eis (Wasserkraft) führt

Regenerative Energien

Lernzielkontrolle:

Was ist der Unterschied zwischen einer Dauerlinie und einer Ganglinie?

• Ganglinie = tatsächlicher Verlauf über der Zeit einer zeitlich veränderbaren Größe (z.B. Leistung)

 • Dauerlinie = absteigend nach Größe geordnete Ganglinie

Regenerative Energien

Lernzielkontrolle:

Wie ist das Angebot an Sonnenenergie in Mitteleuropa im weltweiten Vergleich einzuordnen?

• Windangebot ist durch Westwindgürtel in unseren Breiten relativ gut; Ausnutzungsdauer an Land: 1.700 – 2.200 h/a, auf See ca. 4.000 h/a; Sonnenangebot mit Globalstrahlung von 1.000 kWh/(m²*a) – davon nur 40 % direkte Sonneneinstrahlung (Solarthermische Stromerzeugung braucht direktes Sonnenlicht, daher PV in Deutschland interessanter) – ist eher schlecht (vgl. Kalifornien oder Spanien mit 2.200 kWh/(m²*a) und davon 80 % direkte Einstrahlung). Bei der Solarstrahlung ist der Unterschied zwischen der Energie und der Leistung zu beachten. Die Leistung der eingestrahlten Solarenergie ist an guten Mittagsstunden in Deutschland mit 1,15 kW/m² etwa genauso groß wie in Kalifornien oder Südspanien.

Regenerative Energien

Lernzielkontrollfrage

Was sind die Unterschiede zwischen diffuser und direkter Strahlung, was bezeichnet man als Globalstrahlung und was als maximale Einstrahlung?

Direkte Strahlung ist parallel einfallende Strahlung, diffuse Strahlung kommt aus mehreren Richtungen. Nur direkte Strahlung ist konzentrierbar. Globalstrahlung ist der Oberbegriff der beiden Strahlungsarten und wird auf der Horizontalen gemessen. Max. Einstrahlung ist die direkte und diffuse Einstrahlung, bei der am meisten Leistung übertragen wird. Sie wird auf einer Fläche senkrecht zur direkten Einstrahlung gemessen.

Regenerative Energien

Lernzielkontrollfrage:

Wie groß ist die Globalstrahlung im Mittelwert in Deutschland pro Jahr? Welche Ausnutzungsdauer (Volllaststundenzahl) ergibt sich daraus rechnerisch für die Nutzung der eingestrahlten Solarenergie?

Globalstrahlung ca. 1000kWh/(m²a). Bei einer maximalen Einstrahlung von 1kW/m² ergibt sich eine Volllaststundenzahl von 1000h.

Regenerative Energien

Lernzielkontrollfrage:

Was sind derzeit weltweit die drei wichtigsten Technologien zur Nutzung regenerativer Energien?

Wasserkraft, Solarenergie, Windenergie

Regenerative Energien

Wieviel Prozent der globalen Stromerzeugung werden durch Wasserkraft produziert?

16%

Regenerative Energien

Nenne mindestens 4 charakterisierende Eigenschaften von Wasserkraftwerken

-Lange Lebensdauer bei guter Wartung

-Sehr schnelle Versorgung mit elektrischer Energie. Gut Regelbar und Schwarzstartfähig

-Brennstoffunabhängig

-Hohe Wirkungsgrade bei der Energiegewinnung

-Globale Verfügbarkeit des Energieträgers

Regenerative Energien

Nenne drei verschiedene Arten von Wasserkraftwerken

- Niedrige Fallhöhe(<10m)

-Mittlere Fallhöhe (10m-100m)

-Hohe Fallhöhe (>100m)

Regenerative Energien

Formel für Leistung aus Wasser in Höhe?

P= Ep/t=mgh/t

Regenerative Energien

Welche externen Effekte müssen beim Bau eines Wasserkraftwerkes bedacht werden?

Externe Effekte, u.a.: • Biodiversität, z.B. Auswirkungen auf Fischbestände,… • Gesellschaftliche Auswirkungen, z.B. Umsiedlung von Gemeinden • Hydrologische Auswirkungen, z.B. Wechselwirkungen bzw. Nutzungskonkurrenz mit Trinkwasser und Bewässerung (Landwirtschaft) • Flächenverbrauch

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