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ERÜ > Ü11(12) > Flashcards

Ü11(12) Flashcards

1
Q

Welche Aktionsfelder existieren bei der Umsetzung der Energiewende (Sektorale Transformation (Verkehrswende, Wärmewende, Industriewende)) ? (7)

A

Erneuerbare Energieträger

Sektorenkopplung(!)

Netze

Speicher

Effizienz

Lastflexibilisierung

Digitalisierung

(Suffizienz = Verzicht)

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2
Q

Ausbau der Erneuerbaren Energien ist Grundvoraussetzung der Energiewende

Erneuerbare Energien: Anteile in den Sektoren Strom, Wärme und Verkehr

—> FOLIE 4!!

A

…

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3
Q

Ausbau der Erneuerbaren Energien ist Grundvoraussetzung der Energiewende

Ziele in den Sektoren Strom, Wärme und Verkehr: ?? (3)

A

Strom: 80% EE bis 2030

Wärme: 50% EE bis 2030

Verkehr: 29% EE am Verbrauch bis 2030 (EU-Vorgabe)

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4
Q

Die ?? ist eine Möglichkeit mittels EE-Strom weitere Sektoren zu Defossilisieren

A

Sektorenkopplung

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5
Q

Was ist Sektorenkopplung?

A

Einsatz von Strom aus Erneuerbaren Energien in den Sektoren Verkehr, Wärme aber auch Industrie

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6
Q

Die Sektorenkopplung ist eine Möglichkeit mittels EE-Strom weitere Sektoren zu Defossilisieren

Unterstützung der Energiewende durch: ?? (4)

A

Substitution fossiler Brennstoffe aus erneuerbaren Quellen (auch mittels synthetischer Kraftstoffe)

Speicherung von Energie in anderen Sektoren

Flexibilitätsoption

In begrenztem Maße auch Nutzen von „Überschussstrom“

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7
Q

Die Sektorenkopplung ist eine Möglichkeit mittels EE-Strom weitere Sektoren zu Defossilisieren

Hemmnisse dabei? (4)

A

Kosten für neue Technologien

deutlich höherer Preis für Strom als für fossile Brennstoffe (Börsenpreis und staatlich veranlasste Preisbestandteile)

steigender Stromverbauch (widerspricht Ziel, den Stromverbauch um -25% zu senken)

Je nach Technologie sogar steigender Primärenergiebedarf (z.B. bei Power to Gas/Liquids)

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8
Q

Folie 6 ansehen und beschriften!!

Wichtig für Klausur auch eventuell !!!

A

…

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9
Q

Die Technologien der Sektorenkopplung bieten vielfältige Einsatzmöglichkeiten

Nenne Felder für den Einsatz! (4)

A

Elektrizität

Wärmepumpen

Power-to-Gas

Elektromobilität

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10
Q

Die Technologien der Sektorenkopplung bieten vielfältige Einsatzmöglichkeiten

Elektrizität:

  • Strom als zentraler Energieträger der ?(1)?
  • Nutzung von z.B. ?(2)?
A

(1) Sektorenkopplung

(2) Wind- und Solarenergie

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11
Q

Die Technologien der Sektorenkopplung bieten vielfältige Einsatzmöglichkeiten

Wärmepumpen:
- Einsatz von ?(1)?, um Wärme aus der ?(2)? als ?(3)? zu nutzen

  • hoher ?(4)?
  • mit ?(5)? kombinierbar
A

(1) Strom
(2) Umgebung (Luft und Erde)
(3) Heizenergie
(4) Wirkungsgrad (COP) —> über 1, also eigentlich kein richtiger Wirkungsgrad, mit einer Einheit Strom kann in der Wärmepumpe mehr als eine Einheit Wärme erzeugt werden
(5) Speichern

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12
Q

Die Technologien der Sektorenkopplung bieten vielfältige Einsatzmöglichkeiten

Power-to-Gas:
- Einsatz von Strom zur Erzeugung ?(1)?

  • Möglichkeit weitere Sektoren (z.B. Industrie) zu ?(2)?
  • ?(3)?speicher
A

(1) synthetischer Gase
(2) Defossilisieren
(3) Langzeit

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13
Q

Die Technologien der Sektorenkopplung bieten vielfältige Einsatzmöglichkeiten

Elektromobilität:
- Strom als direkter ?(1)?

  • Autobatterien als Speicher ?(2)? einsetzen
  • ?(3)? als breites elektrifiziertes Beispiel
A

(1) Antriebsenergieträger
(2) bidirektional
(3) Züge

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14
Q

Netzausbau ist notwendig, um?

A

die EE überall nutzen zu können

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15
Q

?? ist notwendig, um die EE überall nutzen zu können

A

Netzausbau

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16
Q

Netzausbau ist notwendig, um die EE überall nutzen zu können.

?(1)? Ausgleich von Angebot und Nachfrage:

  • Reaktion auf ?(2)? von ?(3)? und ?(4)?
  • z.B. Transport von ?(5)? aus Norddeutschland in den Süden
A

(1) Räumlicher
(2) räumliche Trennung
(3) Erzeugung
(4) Verbrauch
(5) Windstrom

(Abb. Folie 8 ansehen!)

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17
Q

Netzausbau ist notwendig, um die EE überall nutzen zu können.

Auch wird ein Netzausbau aufgrund der zukünftig hohen Anzahl dezentraler Energieerzeuger (bspw. durch PV-Anlagen auf Hausdächern) notwendig sein. Die Flussrichtung ändert sich hierbei im Verlauf (bidirektional). Stichwort “Prosumer”.

A

…

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18
Q

Modellierung des notwendigen Netzausbaus

–> Folie 9

A

…

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19
Q

?(1)? und ?(2)? wirken auf ähnliche Weise positiv auf die Nutzung der EE.

A

(1) Speicher

(2) Lastflexibilisierung

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20
Q

Zeitlicher Ausgleich von Angebot und Nachfrage:

  • als Flexibilitätsoption eine Reaktion auf dargebotsabhängige ?(1)? der erneuerbaren Energien
  • z.B. ?(2)?
  • z.B. Verhinderung ?(3)? von Wind und PV-Anlagenmöglich
A

(1) Stromproduktion
(2) hohe PV-Produktion in den Mittagsstunden und Verbrauch in den Abendstunden
(3) Abregelung

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21
Q

Solarspeicher für die Photovoltaikanlage speichern selbst erzeugten Strom, wenn er gerade ?(1)? wird und geben ihn ?(2)? an die Verbraucher im eigenen Haus ab. Das senkt die ?(3)? und spart bares Geld.

A

(1) nicht gebraucht
(2) zeitversetzt
(3) Energiekosten

(Abb. Folie 10)

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22
Q

Lastflexibilisierung

–> siehe Folie 10 rechts unten

A

…

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23
Q

Einfluss der Flexibilisierung auf das System

FOLIE 11!

A

…

24
Q

Einfluss der Flexibilisierung auf das System

Man wird dennoch versuchen einen relativ großen Anteil an Kraftwerken zu haben, um bei Windstille oder wenig Sonne flexibel reagieren zu können.

A

…

25
Q

Sowohl ?(1)?-, als auch ?(2)?seitig sind Flexibilitäten notwendig.

A

(1) Erzeugungs-

(2) Last

26
Q

Regelbare Kraftwerksleistung

–> Folie 12!

A

…

27
Q

Speicher und Demand-Side-Management

–> Folie 12!

A

…

28
Q

Warum wird es schwierig sein Demand-Side-Management zu betreiben?

A

Weil die Bereitschaft großer Verbraucher (Industrie) nur mit finanzieller Lukrativität (Lockung) vorhanden sein wird. Denn viele Industriebetriebe laufen 24h durch, weil es finanziell am effizientesten ist.

(Man könnte mit verschiedenen Stromtarifen zu unterschiedlichen Zeiten Anreize setzen)

29
Q

Effizienz

Dekarbonisierungs-Optionen am Beispiel einer 40-prozentigen Verringerung des Endenergieverbrauchs an Wärme bei Gebäuden in TWh pro Jahr
–> Folie 13

A

…

30
Q

3 grundlegende Technologien, um Wärme durch Strom bereitzustellen: ?? (3)

A

Wärmepumpe

direkte Umwandlung durch Widerstandsheizer oder Elektrodenkessel

indirekte Nutzung durch Power-to-Hydrogen, -Gas et al.

31
Q

Wärmepumpe

Umkehrung welches Prozesses?

A

Wärme-Kraft-Prozesses

32
Q

Wärmepumpe

Für was steht die Leistungskennzahl COP (Coefficient of performance) (Def.+Formel)?

A

Quotient aus abgegebener Wärme und eingesetzter Energie: COP = Qsubc / W

(W: work)

33
Q

Wärmepumpe

Leistungszahl typischerweise zwischen ?(1)? und ?(2)?, je nach ?(3)?

A

(1) 3,0
(2) 5,0
(3) Wärmequelle

(Also bedeutet das, dass 1 Einheit Strom, 3-5 Einheiten Wärme erzeugen kann, bzw. 1kWh Strom kann 3-5kWh Wärme erzeugen (!))

34
Q

Der COP (Coefficient of performance) kann oberhalb von 1 liegen

Wahr/Falsch

A

Wahr

Wärmepumpe: COP = 3-5

35
Q

Wärmesektor: Widerstandsheizer

Erkläre kurz die Funktionsweise!

A

Durch den Stromfluss durch ein leitfähiges Material erhitzt sich das Material. Die Wärme wird dann an Wasser abgegeben.

(Abb. Folie 15 ansehen)

36
Q

Wärmesektor: Elektrodenkessel

Erkläre kurz die Funktionsweise!

A

Direkte Erhitzung des Wassers ohne Widerstandselemente. Wird mit Wechselstrom betrieben (um eine elektrolytische Zerlegung des Wassers zu verhindern)

(Abb. Folie 15 ansehen)

37
Q

Die Digitalisierung besitzt eine ?(1)?seite und eine ?(2)?seite

A

(1) Daten

(2) Technologie

38
Q

Digitalisierung von Daten:

digitale Verarbeitung und Verbreitung von ?(1)? und ?(2)?:

  • ?(3)? und ?(4)? zur Datenverarbeitung
  • ?(5)? zur externen Kommunikation
  • ?(6)? Lösungen zur Vernetzung
A

(1) Informationen
(2) Kommunikation
(3) Computer
(4) Software
(5) Webseite
(6) Cloudbasierte

39
Q

Digitalisierung von Daten:

Nenne ein Beispiel aus der Praxis!

A

Erfassen und Übermitteln des Zählerstands per Webformular

40
Q

Digitalisierung von Technologien:

Auch als ?(1)? bekannt:

  • komplett ?(2)? Energiewelt
  • Systeme, die in der Lage sind, ?(3)? auf Basis von in ?(4)? erhobenen und analysierten Daten Entscheidungen zu treffen (?(5)? Systeme)
A

(1) Industrie 4.0
(2) vernetze
(3) autonom
(4) Echtzeit
(5) Cyber-physische

41
Q

Digitalisierung von Technologien:

Nenne ein Beispiel aus der Praxis!

A

Smart Meter zum Erfassen des Stromverbrauchs bei gleichzeitiger Steuerung der Verbraucher

42
Q

Einsatzfelder der Digitalisierung: ?? (6)

A

Netzbetrieb

Erzeugung

Speicher

Verbrauch

Handel

Vertrieb

43
Q

Netzbetrieb (als Einsatzfeld der Digitalisierung)

Nenne Beispiele für den Einsatz von Digitalisierung im Netzbetrieb! (3)

A

Echtzeitdaten

automatisierte MSR (Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik)

Management von Systemdienstleistungen

44
Q

Erzeugung (als Einsatzfeld der Digitalisierung)

Nenne Beispiele für den Einsatz von Digitalisierung bei der Erzeugung! (3)

A

virtuelle Kraftwerke

Erzeugungsprognose

predictive Maintenance

45
Q

Speicher (als Einsatzfeld der Digitalisierung)

Nenne Beispiele für den Einsatz von Digitalisierung bei Speichern! (2)

A

Netzstabilisation

Lastmanagement

46
Q

Verbrauch (als Einsatzfeld der Digitalisierung)

Nenne Beispiele für den Einsatz von Digitalisierung beim Verbrauch! (4)

A

Einspeisemanagement

Lastmanagement

Bedarfsprognosen

optimierter Bedarf

47
Q

Handel (als Einsatzfeld der Digitalisierung)

Nenne Beispiele für den Einsatz von Digitalisierung im Handel! (2)

A

virtuelle Marktplätze

virtuelle Kraftwerke mit Systemdienstleistungen

48
Q

Vertrieb (als Einsatzfeld der Digitalisierung)

Nenne Beispiele für den Einsatz von Digitalisierung im Vertrieb!

A

Virtuelle Marktplätze

Peer-to-Peer

zeitlich variable Tarife

49
Q

Was ist das mit der Energiewende verknüpfte Ziel?

Antwortmöglichkeiten:

1) Reduktion der Treibhausgasemissionen
2) Steigerung des Anteils erneuerbarer Energien
3) Reduktion des Energieverbrauchs
4) alle Antwortmöglichkeiten sind zutreffend

A

4)

50
Q

Die Reduktion der THG-Emissionen ist in Deutschland realistisch politisch umsetzbar mittels:

Antwortmöglichkeiten:

1) Erneuerbaren Energien und Energieeffizienzmaßnahmen
2) Energieeffizienzmaßnahmen und Atomenergie
3) Erneuerbaren Energien und Carbon Capturing and Storage
4) Atomenergie und Erneuerbaren Energien

A

1)

51
Q

Sektorenkopplung ist ein Begriff für den Einsatz von:

Antwortmöglichkeiten:

1) Effizienzmaßnahmen in den Sektoren Wärme, Verkehr, Industrie
2) alle genannten Optionen
3) EE-Strom in den Sektoren Verkehr, Wärme, Industrie
4) Erneuerbaren Brennstoffen im Verkehrssektor

A

3)

52
Q

Elektromobilität als Option der Sektorenkopplung wird mit welcher Eigenschaft verbunden?

Antwortmöglichkeiten:

1) Emissionsreduktion im Verkehr
2) sinkendem Strombedarf
3) Einsatz einer effizienten Antriebstechnologie
4) Speichermöglichkeit von Strom

A

1) , 3) und 4)

53
Q

Die Sektorenkopplung scheitert aktuell unter anderem an:

Antwortmöglichkeiten:

1) nicht ausreichenden Mengen erneuerbaren Stroms
2) fehlendem Wille der Unternehmen zu investieren
3) Akzeptanzproblemen
4) zu hohen Stromkosten

A

4)

54
Q

Die Digitalisierung des Energiesystems bietet neben zahlreichen Vor- auch Nachteil. Welche?

Antwortmöglichkeiten:

1) Gefahr steigenden Stromverbrauchs
2) Reaktionen auf volatile EE-Einspeisung
3) keine der genannten Optionen
4) Angreifbarkeit kritischer Infrastrukturen

A

1)

55
Q

Berechnung auf Folie 23 machen!

A

…

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