Regenerative Energien an der Universität Bochum

Karteikarten und Zusammenfassungen für Regenerative Energien im Maschinenbau Studiengang an der Universität Bochum in Bochum

CitySTADT: Bochum

CountryLAND: Deutschland

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Wie ist der Begriff "Wpeak" definiert?


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Wie verändert sich die Strom-Spannungskennlinie einer Silizium-Solarzelle bei Erwärmung, wie verändert sie sich bei großer oder kleinerer Einstrahlung?

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Wie funktioniert eine Tandemzelle, welche Vorteile hat sie und welche Nachteile?

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Welche Dicke haben Dünnschichtzellen und welche Dicke mono- und multikristalline Zellen?


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Wodurch wird die Spannung einer Photovoltaikzelle bestimmt? Ist sie technisch beeinflussbar?

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Viele Windparks an Land werden über so genannte Kommanditgesellschaften errichtet und betrieben. Wie werden bei diesem Modell die erforderlichen Investitionen zur Errichtung des Windparks aufgebracht? Welche Rolle spielen die Kommanditisten in diesem Finanzierungsmodell? Wohin fließen die wichtigsten Geldströme bei diesem Modell im Laufe eines Zeitraumes von 20 Jahren?

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Was unterscheidet die Windenergienutzung - Offshore von der Windenergienutzung Onshore (technisch, wirtschaftlich)?

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Was bezeichnet man in diesem Zusammenhang als erforderliche Regelleistung (gesicherte Leistung)?

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Welche Vorteile ergeben sich für den Bau von Windenergiekonvertern daraus, dass sie nach dem Bundesbaugesetz als privilegierte Anlagen gelten?

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Warum müssen in Hinsicht auf Naturschutz Ausgleichsmaßnahmen ergriffen werden, wenn ein Windenergiekonverter errichtet wird?

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Stellt die Windenergie aus Sicht der elektrischen Energieversorgung gesicherte Leistung dar oder nicht?

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Was kann die teilweise Abschattung einer Solaranlage bewirken?

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Regenerative Energien

Wie ist der Begriff "Wpeak" definiert?


Die elektrische Leistung einer Solarzelle wird vereinbarungsgemäß der Vergleichbarkeitshalber in Wpeak angegeben. Diese Definition bezieht sich auf:

  • 1 kW/m² Einstrahlung
  • 25 °C Zellentemperatur
  • Spektrale Verteilung von AM 1,5 (entspricht dem Solarspektrum am 41-Breitengrad, New York, Rom)

Im Sommer ist bei 1kW/m² Einstrahlung die Zellentemperatur > 25 °C.

Regenerative Energien

Wie verändert sich die Strom-Spannungskennlinie einer Silizium-Solarzelle bei Erwärmung, wie verändert sie sich bei großer oder kleinerer Einstrahlung?

Bei mono- und multikristallinem Silizium ist die Spannung sehr temperaturabhängig. Die Strom-Spannungskennlinie ist in Frage 6 für verschiedene Temperaturen und Einstrahlungen dargestellt.

Regenerative Energien

Wie funktioniert eine Tandemzelle, welche Vorteile hat sie und welche Nachteile?

Tandemzellen bestehen aus zwei übereinander angebrachten Solarzellen verschiedener Materialien. Die beiden Solarzellen sind auf unterschiedliche Wellenlängen des Lichts ausgelegt, dadurch wird ein breiteres Spektrum des Lichts ausgenutzt und der Wirkungsgrad steigt. Tandemzellen sind jedoch aufwändig zu erstellen und sind deshalb sehr teuer.

Regenerative Energien

Welche Dicke haben Dünnschichtzellen und welche Dicke mono- und multikristalline Zellen?


Dünnschichtzellen sind dünner als 10 μm, mono- und multikristalline Zellen sind dünner als 300 μm.

Regenerative Energien

Wodurch wird die Spannung einer Photovoltaikzelle bestimmt? Ist sie technisch beeinflussbar?

Die Spannung der Photovoltaikzelle hängt von der Energielücke des Materials ab. Die Energielücke beträgt abhängig vom Material etwa 1-2eV. Die Energielücke ist diejenige Energie, die aufgewendet werden muss um ein Elektron vom Valenzband in das Leitungsband zu bringen. Die Spannung kann durch die Wahl des Materials beeinflusst werden. Die Energielücke ist temperaturabhängig.

Regenerative Energien

Viele Windparks an Land werden über so genannte Kommanditgesellschaften errichtet und betrieben. Wie werden bei diesem Modell die erforderlichen Investitionen zur Errichtung des Windparks aufgebracht? Welche Rolle spielen die Kommanditisten in diesem Finanzierungsmodell? Wohin fließen die wichtigsten Geldströme bei diesem Modell im Laufe eines Zeitraumes von 20 Jahren?

Die Kommandisten liefern einen Großteil des Eigenkapitals. Der Rest des benötigten Kapitals wird über einen Kredit mit eienr Bank aufgebracht. Die wichtigsten Geldströme sind:

  1. Bei der Errichtung der Anlage: Einnahmen durch Kapital von Kommandisten & Kredite von Banken; Ausgaben für Planung, Kauf, Errichtung der Windanlage
  2. Beim Betrieb:

    Versicherungsgebühren Ausgaben für Wartung, Auswechseln von Bauteilen Rückzahlung des Kredits an die Bank (erfolgt vorrangig vor Gewinnausschüttung an die Kommanditisten) Auszahlen von Gewinn an die Kommanditisten Einnahmen durch die Einspeisevergütung

Regenerative Energien

Was unterscheidet die Windenergienutzung - Offshore von der Windenergienutzung Onshore (technisch, wirtschaftlich)?

Offshore Parks haben aufgrund ihres Standortes höhere Volllaststunden und ein gleichmäßigeres Windangebot. Jedoch müssen komplexe Fundamente errichtet werden und die Stromleitungen zur Küste verlegt werden. Probleme mit Korrosion können auftreten. Es muss sichergestellt werden, dass man bei Störungen schnell zur Anlage kommt. Höhere Kosten und größeres wirtschaftliches Risiko, jedoch höhere Vergütung des Stromes durch EEG.

Regenerative Energien

Was bezeichnet man in diesem Zusammenhang als erforderliche Regelleistung (gesicherte Leistung)?

Die Leistung bzw. Stromerzeugung der Kraftwerke, die dafür vorgesehen sind, die unerwarteten Nachfrageänderungen durch die Verbraucher und die unterschiedliche Windeinspeisung auszugleichen.

Regenerative Energien

Welche Vorteile ergeben sich für den Bau von Windenergiekonvertern daraus, dass sie nach dem Bundesbaugesetz als privilegierte Anlagen gelten?

Privilegierte Anlagen dürfen in Gebieten gebaut werden, in denen normalerweise keine Bebauung erlaubt ist -> Erweiterter Standort

Regenerative Energien

Warum müssen in Hinsicht auf Naturschutz Ausgleichsmaßnahmen ergriffen werden, wenn ein Windenergiekonverter errichtet wird?

Weil ein Windenergiekonverter als nicht erforderlicher Eingriff gilt.

Regenerative Energien

Stellt die Windenergie aus Sicht der elektrischen Energieversorgung gesicherte Leistung dar oder nicht?

Nein, da nur kurzfristig mit einer gewissen Unsicherheit vorhergesagt werden kann ob und wie viel Windenergie zur Verfügung steht.

Regenerative Energien

Was kann die teilweise Abschattung einer Solaranlage bewirken?

Solaranlagen sind mit Hilfe von Bypass-Dioden geschützt, anderenfalls könnte die Abdeckung eines Abschnitts des Kollektors diesen beschädigen. Dieser Schutzmechanismus koppelt jedoch bei Abdeckung mehrere Zellen vom Kollektor ab. Dadurch sinkt die Leistung deutlich. Eine Abdeckung von 1% der Fläche kann bereits einen Leistungsverlust von 20% und mehr bewirken.

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