3. Instrumente der Analyse Flashcards
Für die Bereitstellung von Ressourcen sind komplexe ?? notwendig.
Versorgungsketten
Energetische Nutzung (Kraftstoffe) von Erdölprodukten.
Nenne die Schritte der Versorgungskette? (6)
- Gewinnung (Prospektion, Exploration, Bohrung & Erschließung, Förderung)
- Transport (Pipeline, Öltanker)
- Umwandlung (Raffination: Trennung, Umwandlung, Nachbehandlung)
- Verteilung (LKW, Bahn, Tankstellen,…)
- Verbrauch (Mobilität, Wärme, Strom)
- Entsorgung (Problem der Schadstoff- und Treibhausgasemissionen)
Zur Deckung seines Energiebedarfs ist der Mensch auf die in der Natur vorkommenden regenerativen und nichtregenerativen Energiequellen angewiesen. Diese werden von ihrer ursprünglichen Form (Primärenergie) in mehreren Stufen umgewandelt.
…
Nenne Energieformen die nach Umwandlungsstufen vorliegen! (der Reihe nach) (5)
Primärenergie --> Sekundärenergie (...) --> Endenergie --> Nutzenergie --> Energiedienstleistung
Energiegehalt von Energieträgern, die noch keiner Umwandlung unterworden wurden.
Welche Energieform/Umwandlungsstufe liegt vor?
Primärenergie
Energie, die durch eine vom Menschen verursachte und beabsichtigte Umwandlung von Primär- oder anderen Sekundärenergieträgern bereitgestellt wurde.
Welche Energie liegt vor?
Sekundärenergie
Energie, die an den Endnutzer geliefert wird.
Begriff dieser Energie?
Endenergie
Energie, welche für den jeweiligen Zweck eingesetzt wird.
Begriff dieser Energie?
Nutzenergie
Vom Verbraucher erwünschter Nutzeneffekt durch die eingesetzte Nutzenergie.
Beschreibt welchen Begriff?
Energiedienstleistung
Bei den jeweiligen Umwandlungen treten Verluste auf.
…
Nenne Beispiele für Primärenergien!
Fossile Brennstoffe (Steinkohle, Braunkohle, Erdgas, Erdöl)
Kernbrennstoffe (Uran, Thorium)
Regenerative Energieträger (Wind, Sonne, Wasser, Biomasse, Erdwärme)
Nenne Beispiele für Sekundärenergie!
Beispiele:
- Briketts, Koks
- Gas aus Kohle
- Öl, Heizöl
- Kraftstoffe
- Flüssiggas
- Erdgas (aufbereitet)
- Holzkohle
- Biogas
(Strom, Fernwärme, Wasserstoff)
Beschreibe Endenergie!
Beim Endverbraucher (Haushalte, Industrie, Kleinverbraucher) eingesetzte Sekundärenergie (ohne Transportverlust, ohne nicht-energetischen Verbrauch)
(Strom, Fernwärme, Wasserstoff)
Nenne Beispiele für Nutzenergie!
Beispiele:
- Wärme
- Kälte
- mechan. Arbeit (Kraft)
- chemisch gebundene Energie
- Licht
- Schall
Nenne Beispiele für Energiedienstleistungen!
Beispiele:
- Warme Räume
- Warmes Wasser
- Antrieb von Maschinen
- Fortbewegung
- Schmelzen von Aluminium
- Erwärmung von Stahl
- beleuchtete Räume
- Kommunikation
Nenne/Beschreibe die einzelnen Stufen der Versorgungskette von Baustahl (inkl. Herstellung)! (6)
- Gewinnung (Gewinnung und Verarbeitung von Eisenerz)
- Eisenerzeugung (Hochofen, Direktreduktion, Sauerstoffaufblasverfahren)
- Transport (Stahlwerk, Produktphase, Distribution)
- Bauphase (Energieeffiziente Fassaden, moderne Infrastruktur, tragender Stahlleichtbau)
- Nutzungsphase (Pumpen, Kräne, Förderanlagen, Turbinen)
- Entsorgung/Wiederverwendung (Stahlschrott sortieren und aufarbeiten, 88% Recycling)
Lebenszyklus eines nicht-energetischen Rohstoffes, am Beispiel eines Metalls.
SIEHE FOLIE 7
…
Energiesysteme und Energiewirtschaft
Das Spannungsfeld ist gekennzeichnet durch: ?? (6)
Das Spannungsfeld ist gekennzeichnet durch:
- Vieldimensionalität
- Komplexität
- konfliktäre Ziele
- Zeitbezug (sowohl langfristig als auch kurzfristig)
- Unsicherheit
- große Tragweite von Entscheidungen
Energiesysteme und Energiewirtschaft verstehen bedeutet, sich in einem komplexen Spannungsfeld zu bewegen. (Mensch&Gesellschaft, andere Bereiche der Volkswirtschaft, Politik, Technologien, Ressourcen, Umwelt)
Für die Analyse solch komplexer Sachverhalte bedient man sich daher Instrumente, die durch klar definierte Methoden gekennzeichnet sind.
…
Instrumente zur Analyse von Energiesystemen haben klar definierte Einsatzbereiche. Nenne diese! (3)
Technische
Betriebswirtschaftliche
Volkswirtschaftliche & Politische
(Folie 10)
Grundsätzliches Konzept in der Analyse von Energiesystemen ist die Abstraktion realer Sachverhalte.
Dabei ist was notwendig? (4)
- die Problemstellung durchdrungen zu haben
- Den Gegenstand der Analyse abgrenzen zu können
- eine geeignete Methode identifizieren zu können
- Eine Vorstellung des Ergebnisses zu haben
Unter einem ?(1)? wird der Teil der Welt verstanden, an dem man interessiert ist. Der Rest wird als ?(2)? bezeichnet. Das System wird durch eine ?(3)? von der Umgebung abgetrennt.
(1) System
(2) Umgebung
(3) Systemgrenze (Bilanzhülle)
Thermodynamische Prozesse lassen sich auffassen als eine wechselseitige Beeinflussung von System und Umgebung oder von zwei Systemen untereinander. Die Beeinflussung erfolgt dabei durch?
Übertragung von Energie
Nenne Arten der Energieübertragung! (3)
Mechanisch (Es gelangt Energie in Form von Arbeit(W) über die Systemgrenze)
Thermisch (es wird Energie in Form von Wärme (Q) über die Systemgrenze übertragen)
Stoffstromgebunden (es gelangen mit dem Stoffstrom verschiedene Energiearten über die Systemgrenze (z.B. kinetische Energie))
Welche Systemarten gibt es in der Thermodynamik? (3)
Systemarten:
- abgeschlossenes System
- geschlossenes System
- offenes System
Nenne zwei Eigenschaften eines abgeschlossenen Systems und ein Beispiel bei dem ein solches System vorliegt!
Eigenschaften:
- arbeits- und wärmedicht
- kein Energietransport möglich
Beispiel: Thermoflasche
Nenne zwei Eigenschaften eines geschlossenen Systems und ein Beispiel bei dem ein solches System vorliegt!
Eigenschaften:
- massedicht
- Energietransport in Form von Wärme, Arbeit
Beispiel: Verbrennungsmotor
Nenne zwei Eigenschaften eines offenen Systems und ein Beispiel bei dem ein solches System vorliegt!
Eigenschaften:
- massedurchlässig
- Energietransport in Form von: Arbeit, Wärme, und/oder als stoffstromgebundener Energietransport
Beispiel: gekühlter Turbokompressor
Funktion der Bilanzierung: Ermittlung von quantitativen Größen von Energiesystemen durch Bilanzierung über das gesamte System oder über Teilsysteme.
Darüber hinaus notwendige Informationen: ?? (2)
Material und Energieströme über die Grenzen des Systems
Güte der Energieumwandlung (Verluste)
Die Bilanzgröße ist allgemein eine beliebige ?? Größe X, die mengenartig teilbar ist. Sie lässt sich auf Grund dieser Eigenschaft addieren und damit bilanzieren.
extensive
Nenne 5 Bilanzgrößen in der Energietechnik!
Bilanzgrößen:
- Masse (m)
- Teilchenmenge (n)
- Energie (E)
- Entropie (S)
- Exergie (Ex)
Zur Erstellung von Bilanzen muss neben der Bilanzgröße auch der Bilanzbereich durch Bilanzgrenzen festgelegt werden. Der Bilanzbereich ist also vollständig durch die Bilanzgrenzen umschlossen.
….
Alle Bilanzen setzten sich aus welchen 3 Grundvorgängen zusammen?
Speicherung
Übertragung bzw. Transport
Wandlung
Energiebilanz an einem physikalischen System (Beispiel Folie 17)
…
Energiebilanz eines Kraftwerks
Folie 17 unten!!!!!
…
Beispiel einer Energiebilanz: Gebäude
Ganz allgemein gesehen, kann jeder Energiestrom, der in ein Gebäude hineinfließt, bzw. jeder Energiestrom, der aus diesem Gebäude wieder herausfließt, bilanziert werden.
…
Beispiel einer Energiebilanz: Gebäude
Die in das Gebäude hineinfließende Energie tritt auf in Form von: (4)
Die in das Gebäude hineinfließende Energie tritt auf in Form von:
- elektrischer Energie (Strom)
- Wärmenergie (Fernwärme, Nahwärme, Personenabwärme)
- Strahlungsenergie (Solarwärme)
- chemisch gebundener Energie (Gas, Öl, Kohle, Holz)
Beispiel einer Energiebilanz: Gebäude
Im Gebäude wird die Energie genutzt, d.h. teilweise umgewandelt. Sie tritt im Allgemeinen in Form von ?? aus dem Gebäude aus.
Wärmeenergie
Beispiel einer Energiebilanz eines Ventilators
siehe Folie 19
…
