Ü6 GV VAT

Question 1

In der Wärmeversorgung deutscher Städte dominieren momentan fossile Energieträger.

deutschlandweiter Marktanteil Ölheizungen: ?? %

Answer 1

25% (im Süden regional bis 40%)

Question 2

Anteil der Städte am weltweiten Energieverbrauch: ?? %

Answer 2

70 %

Question 3

Auch in relativ kaltem Wasser steckt noch Energie: Elektrisch betriebene ?(1)? werden die ?(2)?, die im gereinigten Wasser aus der Kläranlage der Berliner Wasserbetriebe (BWB) enthalten ist, für das Stadtwärmenetz nutzbar machen

Answer 3

(1) Hochtemperatur-Wärmepumpen

(2) Abwärme

Question 4

Nutzung bereits vorhandener Energie in der Nachbarschaft durch z.B.: ?? (2)

Answer 4

• Wärmepumpen (z.B. Hochtemperatur-Wärmepumpen für gereinigtes Abwasser aus der Kläranlage)
• Abwärme aus thermischer Abfallverwertung

Question 5

Bereits heute gewinnt eine Vattenfall-Dampfturbine Energie aus Dampf, der durch den Prozess der Verbrennung nicht vermeidbarer ?(1)? auf dem Gelände der BSR entsteht.

Diese Energie soll auch zukünftig nicht ungenutzt bleiben. Die neue ?(2)? wird die bereits vorhandene Dampfturbine am Standort ersetzen und die bestehende Kooperation verlängern

Answer 5

(1) Abfälle

(2) Gegendruck-Dampfturbine

Question 6

Der neue ?(1)? optimiert die Erzeugung und schafft ?(2)? im Heizsystem und reduziert so die CO2-Emissionen. Steht beispielsweise ein Überschuss an Windenergie zur Verfügung, kann dieser über die ?(3)? Vor Ort umgewandelt und anschließend im Puffer gespeichert werden.

—> ?(1)? Wird 45m hoch sein und einen Durchmesser von 43m haben, Fassungsvermögen von 56mio. Litern. Kann 13h Wärme mit einer maximalen Leistung von 200 MWth liefern.

Answer 6

(1) Wärmespeicher
(2) Flexibilität
(3) Power-to-Heat-Anlage

Question 7

Das geothermische Potential Berlins nutzen: Ganzjährige erneuerbare Wärme in Moabit

Unterhalb von Berlin wurde ein nutzbares Wärmepotential identifiziert. Die Wärme soll mit Hilfe einer ?(1)? (Ggf.. mit dem zusätzlichen Einsatz einer ?(2)?) für die ?(3)? Nutzbar gemacht werden. Dafür sind Tiefen zws. 400 und 4000m notwendig.

Ein großer Vorteil dieser Technologie ist die hohe Anzahl von ?(4)? und damit die ganzjährige Nutzung von erneuerbarer Wärme in der Grundlast.

Answer 7

(1) Tiefengeothermieanlage
(2) Wärmepumpe
(3) Fernwärme
(4) Betriebsstunden

—> ab Folie 36 noch Zusatzinfos aus dem Internet

Question 8

Übungsaufgaben mit Priorisierungsmatrix auf Folien 21-26 (ohne Lösung)

Answer 8

…

Question 9

Ziele Vattenfall zu einem Klimaneutralen Berlin —> siehe Folie 28!!

Folie 29 Beitrag von klimaschonender Stadtwärme

Folie 30 Berlinweite Transformation

Vorläufiger Zeitplan —> Folie 31!!!

Answer 9

…

Question 10

Grüner Wasserstoff: Schlüsseltechnologie bei der Dekarbonisierung

—> Folie 35

Answer 10

…

Question 11

Arbeitsblatt Kraftwerk:

Welcher Brennstoff wird im Gas- und Dampfkraftwerksprozess (GuD-Prozess) eingesetzt?

Answer 11

Erdgas (Gas)

Question 12

Arbeitsblatt Kraftwerk:

Welche Komponente/n sind beim GuD-Prozess neu ggü. dem Gasturbinenprozess und Dampfkraftwerksprozess einzeln betrachtet?

Answer 12

Wärmeübertrager / Wärmetauscher

Question 13

Schaltbilder, Komponenten und Arbeitsmedien auf Arbeitsblatt Kraftwerke !!!!

Answer 13

…

Question 14

Arbeitsblatt Kraftwerk:

Warum ist der GuD-Prozess effizienter als der Dampfkraftwerksprozess oder der Gasturbinenprozess?

Answer 14

• -> Versuche Erklärung selbst

- -> auf Folie 6 auf Arbeitsblatt Lösungsversuch und anschließend komplette detaillierte Lösung lesen!

Question 15

Wie berechnet man die zugeführte Wärmemenge Qzu (zugeführte Energie) bei einem Kraftwerk?

Answer 15

Qzu = Eel / Wirkungsgrad des KW

Eel: erzeugte (elektr.) Energie

Question 16

Wie berechnet man den Wirkungsgrad eines Kraftwerks?

Answer 16

Wirkungsgrad des KW = Eel / Qzu

Eel: erzeugte (elektr.) Energie
Qzu: zugeführte Wärme / Energie

Question 17

Wie berechnet man die Leistung P eines Kraftwerkes?

[P] = W

Answer 17

Pel = Eel / t

Eel: erzeugte (elektr.) Energie
t: benötigte Zeit zur Erzeugung

Question 18

Energie/Arbeit in kWh oder J (???)

–> Umrechnen immer nach Bedarf

Answer 18

…

Question 19

Wie berechnet man die Masse des Brennstoffes für ein Kraftwerk?

Answer 19

mBrennstoff = Qzu / HBrennstoff

= Eel / (HBrennstoff * Wirkungsgrad des KW)

(weil Qzu = Eel / Wirkungsgrad des KW)

Qzu: zugeführter Wärme/Energie
Eel: erzeugte (elektr.) Energie
HBrennstoff: Heizwert des Brennstoffes

Question 20

Wie berechnet man die verursachten Emissionen eines Kraftwerkes im Betrieb (vereinfacht)?

Answer 20

z.B.: Emissionen = Eel * fBetrieb

fBetrieb: Emissionsfaktor im Betrieb (auch andere Bereiche möglich!!!)

Eel: erzeugte (elektr.) Energie

Question 21

Wie berechnet man die Zeit, die zur Erzeugung der Energie in einem Kraftwerk nötig ist?

Answer 21

t = Eel / Pel

Eel: erzeugte (elektr.) Energie

Pel: (elektrische) Leistung des Kraftwerks bzw. Größe

Question 22

Nr. 5 schnell durchgehen!!

Answer 22

…

Question 23

Ü6: Umwandlung fossiler Brennstoffe

Hauptpfade der Energieumwandlung
–> Schema auf Folie 4 beschriften (siehe auch Ü Lernkarten)

Answer 23

…