EnergieeffizienzEnergieeffizienzerneuerbarer Energienerneuerbarer Energien

Von Justin Martin und Tim Pollandt

INHALTINHALT

➢ Idee

➢ Solaranlage / Wasserkraftwerk / Windkraftwerk

➢ Funktion➢ Bedingungen

➢ Effizienz➢ Kompaktbauweise / Modell

➢ Fazit

➢ Quellen

Idee

● geringer Platzverbrauch● ökologisch unbedenkliche Energiequellen● hohe Energieeffizienz

==> umweltschonende Zukunftsenergien

Solaranlage - FunktionSolaranlage - Funktion

Zwei durch Dotierungsmittel verunreinigte Phosphorschichten

Elektronen- / Protonenüberschuss

elektrische Spannung Solarzelle – Solarmodul – Solargenerator

Solaranlage - BedingungenSolaranlage - Bedingungen

Solaranlage – BerechnungSolaranlage – Berechnung

α(Karlsruhe) = 49°

Wasserkraftwerk - FunktionWasserkraftwerk - Funktion

In einer Spule wird durch die Wasserkraft ein Magnet gedreht.

Es entsteht elektrischer Strom

Wasserkraftwerk - BedingungenWasserkraftwerk - Bedingungen

Anzahl der Windungen der Spirale Stärke des Magneten Volumen des durchfließenden Wassers

Wasserkraftwerk - BerechnungWasserkraftwerk - Berechnung

Geschwindigkeit

Erdbeschleunigung

Höhe

Windkraftwerk - BedingungenWindkraftwerk - Bedingungen

Windstärke Wirkungsgrad (bis zu 60%) Rotorgröße (50M) Luftdichte

Windkraftwerk - BerechnungWindkraftwerk - Berechnung

Bei einer Luftdichte von 1,22%, einer durchschnittlichen Windstärke von 5 und einem Wirkungsgrad von 60% bringt ein Windkraftwerk ca. 89 830 Watt = 323,39 MJ/h.

● Materialien im Modell:o Windrad

– Karton– Stromgenerator

o Wasserrad– Pappe

o Solaranlage– Fertigteile

● Standardmaterialieno Windrad

– Rohstahl– Stromgenerator

o Wasserrad– Holz / Stahl– Stromgenerator

o Solaranlage– Silizium

FAZITFAZIT

Solaranlage:Solaranlage:

bei Wirkungsgrad 25%: 891 MJ/(m²Jahr) 1,01 Solar-Quadratkilometer**Windkraftwerk:Windkraftwerk:

bei 50m-Rotor und Wirkungsgrad 60%: 323,39 MJ/h 318 Windräder** (<0,8km²)Wasserkraftwerk:Wasserkraftwerk:

bei Anlagen wie der Staustufe Iffezheim (km²): 809,325 MJ/s 0,035Kraftwerke** (0,4km²)

+ -- auf kleinen Flächen möglich- kein Flächenverbrauch (Dach gibt es sonst auch)- Geld durch EEG*

- vergleichsweise wenig Strom- muss erst in Wechselstrom umgewandelt

werden

+ -- viel Strom- kann mitten im Meer stehen- Geld durch EEG*

- verbraucht viel Platz- hohe Anschaffungskosten

+ -- viel Strom- kann als Brücke genutzt werden- Geld durch EEG*

- Man braucht einen großen schnellen Fluss- Schiffe können nicht durchfahren- Hohe Anschaffungskosten

*) erneuerbare Energien Gesetz**) für Karlsruhe mit 250 000 Einwohnern und einem Verbrauch von 3600 MJ / Jahr

http://www.umrechnung.org/

http://de.wikipedia.org/wiki/Solarkonstante

http://www.angebot-photovoltaik.eu

http://www.anbieter-vergleichen.de/photovoltaik-funktion.html

http://www.photovoltaik.org/photovoltaikanlagen

http://www.wissenschaft-technik-ethik.de/wasser_energie.html#kap01

http://www.kurztutorial.info/windkraft/wind-leistung/energie.htm

http://de.wikipedia.org/wiki/Energieeffizienz

DanksagungDanksagung

Wir danken unseren Lehrern Herr Geggus, Herr Ehrenberg und Frau Hahn für die freundliche Unterstützung bei unserem Projekt.Justin Martin und Tim Pollandt