1. Einf. (E.u.R.-wirtschaft) (VL+Ü) Flashcards
Beschreiben Sie die Wertschöpfungskette von Erneuerbaren Energien (Strom).
Gehen Sie auch darauf ein in welchen Teilen der Kette Monopole (M) oder auch natürliche Monopole (nM) auftreten.
Standorterschließung
Erzeugung
Handel
Transport (nM)
Verteilung (nM)
Vertrieb/Verbrauch
(slide 13)
Beschreiben Sie die Wertschöpfungskette von konventionell erzeugtem Strom.
Gehen Sie auch darauf ein in welchen Teilen der Kette Monopole (M) oder auch natürliche Monopole (nM) auftreten.
Exploration (Primärenergieträger)
Erzeugung
Handel
Transport (nM)
Verteilung (nM)
Vertrieb/Verbrauch
(slide 13)
Beschreiben Sie die Wertschöpfungskette von Gas.
Gehen Sie auch darauf ein in welchen Teilen der Kette Monopole (M) oder auch natürliche Monopole (nM) auftreten.
Förderung
Handel
Transport (nM)
Speicherung
Verteilung (nM)
Vertrieb/Verbrauch
(slide 13)
Beschreiben Sie die Wertschöpfungskette von Fernwärme.
Gehen Sie auch darauf ein in welchen Teilen der Kette Monopole (M) oder auch natürliche Monopole (nM) auftreten.
Erzeugung (M)
Verteilung (M)
ggf. Speicherung (M)
Vertrieb/Verbrauch (M)
(slide 13)
Beschreiben Sie die Wertschöpfungskette von Mineralischen Rohstoffen.
Gehen Sie auch darauf ein in welchen Teilen der Kette Monopole (M) oder auch natürliche Monopole (nM) auftreten.
Förderung
Aufbereitung
Handel
Transport
Vertrieb/Verbrauch
Recycling (teilweise)
(slide 13)
Beschreiben Sie die Wertschöpfungskette von Wasser
Gehen Sie auch darauf ein in welchen Teilen der Kette Monopole (M) oder auch natürliche Monopole (nM) auftreten.
Förderung (M)
Aufbereitung (M)
Transport (M)
Verteilung (M)
Vertrieb/Verbrauch (M)
Sammlung (M)
Reinigung (M)
Ableitung (M)
(slide 13)
Beschreiben Sie die Wertschöpfungskette von Erdöl
Gehen Sie auch darauf ein in welchen Teilen der Kette Monopole (M) oder auch natürliche Monopole (nM) auftreten.
Förderung
Aufbereitung
Handel
Transport
Vertrieb/Verbrauch
(slide 13)
Beschreiben Sie die Wertschöpfungskette von Kohle
Gehen Sie auch darauf ein in welchen Teilen der Kette Monopole (M) oder auch natürliche Monopole (nM) auftreten.
Förderung
Handel
Transport
Vertrieb/Verbrauch
(slide 13)
(vermutlich hauptsächlich Steinkohle gemeint, weil bei Braunkohle vom Tagebau direkt ins Kraftwerk)
Welche Bedeutung hat das McKelvey-Diagramm?
Es hilft, die Verfügbarkeit und Nutzungspotenziale von Rohstoffen besser zu verstehen.
Es zeigt, dass Ressourcen langfristig zu Reserven werden können, wenn technologische Fortschritt oder steigende Preise die Wirtschaftlichkeit verbessern.
Es verdeutlicht, dass nicht alle Rohstoffvorkommen sofort wirtschaftlich nutzbar sind.
(Abbildung Folie 15 ansehen)
(GPT)
McKelvey-Diagramm
Was versteht man unter Reserven und was unter Ressourcen?
Reserven sind nachgewiesene Rohstoffvorkommen, deren Förderung aus technisch-wirtschaftlicher Sicht möglich ist
Ressourcen sind über die Reserven hinausgehende Vorkommen, die entweder noch nicht nachgewiesen oder noch nicht wirtschaftlich gewinnbar sind.
(Grundsätzlich gibt es unters. Definitionen von Reserven und Rohstoffen. Laut ER-Lehrstuhl sind die Reserven allerdings keine Teilmenge von Ressourcen!)
Reserven vergrößern sich, wenn Preis ansteigt und/oder neue technisch-wirtschaftlich gewinnbare Vorkommen entdeckt werden.
wahr/falsch?
wahr
(Ressourcen (i.e.S.) werden zu Reserven)
Energie kommt in verschiedenen Formen vor
Welche grundlegenden Energieformen gibt es? (4)
Nennen Sie zu jeder grundlegenden Energieform noch ein paar Unterformen/Beispiele!
Mechanische Energie (Kinetische Energie, Potenzielle Energie, Schwingung, Elastische Energie, Schall, Wellen)
Thermische und innere Energie
(Thermodynamik (umgangssprachlich Wärmeenergie))
Elektrische und magnetische Energie
(Elektrische Energie, Magnetismus, Elektromagnetische Schwingungen)
Bindungsenergie
(Chemische Energie, Kernenergie)
Energieumwandlung
1) Was kann unter dem Energieerhaltungssatz verstanden werden?
2) Was ist in der Realität zu beachten?
1) Die einzelnen Energieformen können ineinander umgewandelt werden, ohne dass sich die Energiemenge verändert.
2) Es entstehen in der Realität immer Umwandlungsverluste.
Welche Energieumwandlung liegt in den folgenden Fällen vor?
1) Tauchsieder = ??
2) Thermoelement = ??
3) Bremse = ??
4) Motor = ??
5) Generator = ??
6) Batterie = ??
1) Tauchsieder = elektrische Energie in thermische Energie
2) Thermoelement = thermische Energie in elektrische Energie
3) Bremse = Mechanische Energie in thermische Energie
4) Motor = elektrische/chemische Energie in Mechanische Energie
5) Generator = mechanische Energie in elektrische Energie
6) Batterie = chemische Energie in elektrische Energie
Zur Deckung eines Energiebedarfs ist der Mensch auf die in der Natur vorkommenden regenerativen und nichtregenerativen Energiequellen angewiesen.
Erklären Sie was man allgemein unter einem Energieträger versteht und was unter einem Primärenergieträger!
Energieträger = Physikalische Erscheinungsformen und Stoffe, aus denen nach deren Umwandlung Energie gewonnen werden kann
Primärenergieträger = Energieträger, die keiner vom Mensch verursachten und beabsichtigten Umwandlung unterworfen wurden
Zur Deckung eines Energiebedarfs ist der Mensch auf die in der Natur vorkommenden regenerativen und nichtregenerativen Energiequellen angewiesen. Diese werden von ihrer ursprünglichen Form in mehreren Stufen umgewandelt.
Nenne und beschreibe die einzelnen Umwandlungsstufen von Energie! (5)
1) Primärenergie
Rechnerisch nutzbarer Energiegehalt all jener Energieträger, die in der Natur vorkommen und noch keiner Umwandlung unterworfen sind.
-> Energie in fossilen Brennstoffen (Steinkohle, Braunkohle, Erdöl, Erdgas und Kernbrennstoffe (z.B Uran) bzw. erneuerbare Energie in Sonneneinstrahlung, Wind, Wasser, Biomasse, Erdwärme)
2) Sekundärenergie
Energie, die durch einen Umwandlungsprozess und unter Energieverlust aus Primärenergie gewonnen wird.
-> Also: Sekundärenergie = Primärenergie - Umwandlungsverluste
-> tritt entweder in Form von leitungsgebundener Energie (Strom, Fernwärme) oder in Form von Veredelungsprodukten (Kraftstoffe wie Benzin/Diesel) auf.
3) Endenergie
Energie, die an den Endnutzer geliefert wird
-> Endenergie = Sekundärenergie - Transportverluste
-> Bsp. Strom aus der Steckdose
4) Nutzenergie
Energie, die zur Bedürfnisbefriedigung des Verbrauchers (bzw. zur Erzeugung von Gütern) dient
-> Nutzenergie = Endenergie - Verluste beim Verbraucher
-> Bsp.: Wärme aus Heizung, Licht in einem Raum, mechan. Energie, die ein E-Auto bewegt, Schall aus Musikbox
5) Energiedienstleistung
Die aus dem Einsatz der Nutzenergie und anderer Produktionsfaktoren befriedigten Bedürfnisse bzw. erzeugten Güter.
-> Bsp. Warmer Raum, Warmes Wasser, Fortbewegung, beleuchtete Räume, erzeugter Stahl etc.
(slide 17-18)
(In Erzeugungsanlagen erzeugter) Strom ist eine Form von Sekundärenergie.
1) Wie ist Strom einzustufen, der im Wärmesektor eingesetzt wird?
2) Was ist im Fall 1) die Primärenergie?
1) Strom, der im Wärmesektor eingesetzt wird, zählt als Endenergie (weil er bereits an den Endnutzer geliefert wurde)
2) Folgendes könnte z.B. die Primärenergie sein: Energie in fossilen Brennstoffen (Steinkohle, Braunkohle, Erdöl, Erdgas und Kernbrennstoffe (z.B Uran)) bzw. erneuerbare Energie in Sonneneinstrahlung, Wind, Wasser, Biomasse, Erdwärme
(1):
A) Eine (1) stellt für ein System die eintretenden und austretenden Energieströme für einen bestimmten Zeitraum einander gegenüber. Gemäß dem Energie-Erhaltungssatz ist die Summe der zugeführten Energien eines Systems ?(2)? der Summe der abgeführten Energien zuzüglich der Änderung der im System ?(3)? Energie
B) Der statistische Nachweis von Aufkommen und Verwendung von Energieträgern innerhalb eines bestimmten Wirtschaftsraumes für eine bestimmte Zeitspanne unter Berücksichtigung der beim Umwandeln, Umformen und Fortleiten auftretenden Verluste sowie des Aufkommens von Energieträgern, die nicht-wirtschaftlichen Zwecken dienen.
(1) Energiebilanz
(2) gleich
(3) gespeicherten
Was versteht man unter nichtenergetischem Verbrauch?
Verwendung der Energieträger als Rohstoffe für industrielle Produkte
(z.B. Öl für die Herstellung von Kunststoffen oder Holz als Baumaterial)
Energieträger dienen nicht zur Erzeugung von Nutzenergie.
(Energiegehalt von Stoffen, die als Produkte aus Umwandlungsprozessen anfallen, die nicht durch Energiegehalt, sondern durch stoffliche Eigenschaften bestimmt sind. Sie dienen nicht zur Erzeugung von Nutzenergie.)
(Beispiele: Bitumen, Koks als Reduktionsmittel bei der Roheisenerzeugung, Schmieröl, verschiedene Arten von Gasen für chemische Prozesse, Rohbenzin und andere Mineralölprodukte)
Energiebilanz: Energiefluss einer Volkswirtschaft
-> beschrifte slide 24
…
Energiebilanz: Energiefluss in Deutschland beschreiben von 2022!
1) (Primär-)Energieaufkommen im Inland (~15.500PJ) = Energieimporte (Primär- und Sekundärenergie (~11.800PJ) + Bestandsentnahmen + inländische Gewinnung (~3.700PJ)
2) Primärenergieverbrauch (~11.750PJ) = Primärenergieaufkommen abzgl. Exporte und Speicherung (~3.800PJ)
3) Sekundärenergieverbrauch = Primärenergieverbrauch abzgl. Umwandlungsverluste (~1.900PJ), nichtenergetischer Verbrauch und Eigenverbrauch in den Energiesektoren
4) Endenergieverbrauch (~8.500 PJ) = Sekundärenergieverbrauch abzgl. Transportverluste bis zum Endverbraucher) (Endenergieverbrauch = Industrie + Verkehr + Haushalte (alle 3 jew. ca. 2500PJ bzw. jew. 25-30%) + Gewebe, Handel, Dienstleistungen (einschl. Milität) (~1.200PJ, ca. 15%)
Entwicklung des Primärenergieverbrauchs in Deutschland
Ziel der Bundesregierung, den Primärenergieverbrauch bis 2030 um ?(1)? (im Vergleich zu 2008) zu senken, wird zunehmend schwerer zu erreichen.
30%
(siehe slide 26)
Primärenergetische Bewertung der erneuerbaren Energiequellen
1) Wie werden Primärenergieträger generell quantifiziert?
2) Welche 2 Methoden zur primärenergetischen Bewertung der erneuerbaren Energiequellen kennen Sie? Gehe kurz auf diese ein!
3) Vergleiche die beiden Methoden hinsichtlich des Ergebnisses.
1) (Masse x Energiegehalt)
Durch ihre Masse und ihren tatsächlichen oder typischen Energiegehalt (Brennwert/Heizwert) -> Bei vielen erneuerbaren Energien (insb. zur Stromerzeugung) ist das nicht möglich (!)
2)
a) Wirkungsgradmethode (seit 1995 internationaler Standard):
Es wird ein physikalischer, repräsentativer Wirkungsgrad η zugeordnet, mit welchem der Primärenergiebedarf wie folgt berechnet werden kann:
Primärenergiebedarf = Nutzenergie / Primärenergiefaktor
η bei der Stromerzeugung:
- Wasser-, Windkraft, Sonnenenergie: 100%
- Kernenergie: 33%
η für Wärme und Kraftstoffe aus erneuerbaren Energien: 91%
b) Substitutionsmethode (bis 1995): Der Primärenergieverbrauch der EE wird gleich dem durchschnittl. Primärenergieverbrauch der konventionellen Energieerzeugung gesetzt, welche die gleiche Sekundärenergie (bspw. Strom eta = 38%) erzeugen würde.
3) Bei der Substitutionsmethode muss bei EE deutlich mehr Primärenergie aufgewendet werden als bei der Wirkungsgradmethode (gegenwärtig Faktor 2,3 mehr)
-> in DE Anteil der EE am Primärenergieverbrauch 2023 nach Wirkungsgradmethode 19% und nach Substitutionsmethode 21%.
Primärenergiebedarf und Deckung durch unterschiedliche Energieträger
-> slide 28
Primärenergieverbrauch und Bruttoinlandsprodukt pro Einwohner/-in (2022)
-> slide 29
Primärenergieverbrauch und Bruttoinlandsprodukt pro Einwohner/-in (2022)
-> slide 30
Endenergieverbrauch nach Sektoren und Energieträgern 2022
-> slide 31
…
