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Kraftwerke sind Anlagen zur Bereitstellung von technischer Energie, welche aus einem Energieträger (z.B. Wasserkraft, Sonnenstrahlung, Erdöl, Erdgas, Holz...) umgewandelt wird. Die Nennleistung eines Kraftwerkes ist die über Stunden dauernde maximale Abgabeleistung.
Windkraftwerke gewinnen ihre Energie aus dem Wind. Seit 1990 ist das ein stark zunehmender Kraftwerkstyp und findet immer mehr Verwendung in windigen Gebieten.
Windturbinen können theoretisch nur einen Wirkungsgrad von 59% erreichen. Dieses gegen die Intuition gehende Resultat folgt aus dem Gesetz von Betz und ist eine Folge der Tatsache, dass die Luft hinter der Turbine nicht still stehen kann. In diesem Beitrag wird dieses Gesetz unter Annahme der Massen- und Energieerhaltung hergeleitet.
Mit einer Wassermessung wird die Abflussmenge eines Gewässers erfasst. In der Regel wird die Menge an Wasser mit Kubikmeter (m³) und die Zeit in Sekunden (s) angegeben. Zusammengefasst ergibt das einen Volumenstrom der mit m³/s bezeichnet wird. Um sich Wassermengen besser vorstellen zu können, kann man auch mit Liter (l) rechnen. Ein Kubikmeter (m³) entspricht 1000 Liter (l).
Wasserkraft ist die zuverlässigste (Tag und Nacht), die günstigste und bei guter Planung auch eine umweltschonende Möglichkeiten zur Elektrizitätsversorgung. Man unterscheidet zwischen Laufkraftwerken an oder neben einem fliessendem Gewässer und Speicherkraftwerken mit einem Stausee, bei dem zur Energiespeicherung auch Wasser hochgepumpt werden kann.
Die Sonne strahlt mit einer Leistung von 1 kW/m2 auf die Erdoberfläche. Diese Energiequelle ist der Ursprung für die meisten Energieformen (Kohle, Erdöl, Erdgas, Biomasse, Wasserkraft, Windkraft usw.), die auf der Erde zu finden sind. Durch entsprechende Technologien, wie beispielsweise Photovoltaik oder Sonnenkollektoren, kann diese Energie direkt nutzbar gemacht werden.
Radioaktivität entsteht aus drei atomaren, sowie subatomaren physikalischen Prozessen. In diesem Beitrag wird eine kleine Übersicht gegeben und verschiedene Grössen zur Klassifizierung der Radioaktivität beschrieben.
Kernkraftwerke sind thermische Kraftwerke mit Dampfturbinen, bei denen die Wärme aus der Kernspaltung von radioaktivem Uran gewonnen wird.
Kernkraftwerke sind thermische Kraftwerke mit Dampfturbinen, bei denen die Wärme aus der Kernspaltung von radioaktivem Uran gewonnen wird.
Der Strömungswiderstand in einer Druckleitung nimmt proportional mit der Länge und ungefähr quadratisch mit der Fliessgeschwindigkeit zu.
Die Peltonturbine ist eine Freistrahlturbine und wird vor allem für grosse Fallhöhen 50 bis 1500 m verwendet. Über die Verstellung der Düsennadel kann die Wassermenge reguliert werden. Bei kleinen einfachen Turbinen und grossem Wasserangebot wird auf eine Verstellbarkeit der Düse verzichtet.
In einem Versorgungsgebiet schwankt der Stromverbrauch über den Tages- und Jahresverlauf erheblich. Da grössere Mengen elektrischer Energie mit Batterien und Kondensatoren nicht wirtschaftlich gespeichert werden kann, bietet sich die Speicherung von Wasser auf grosser Höhe an. Mit einem Pumpspeicherkraftwerk kann bei einem Überangebot von Elektrizität Wasser hochgepumpt werden und später bei einer grossen Nachfrage nach Elektriz...
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Wasserturbinen haben eine lange handwerkliche und industrielle Tradition und haben einen hohen Wirkungsgrad von bis 95%. In diesem Beitrag werden verschiedene Wasserturbinen aufgelistet und schnell erklärt, sowie die gängigsten Turbinen (Pelton, Francis und Kaplan) hinsichtlich Volumenstrom, Drehmoment und Wirkungsgrad verglichen.
Bei der Turbinenleistung von Windkraftwerken liegt der theoretisch maximale Wirkungsgrad cp nur bei 59%. Warum?
Bei Elementen die leichter als Eisen sind, steigt die Bindungsenergie bei einer Kernfusion, bei schwereren Elementen steigt sie durch eine Kernspaltung. Im Bild ist die Bindungsenergie gegen die Masssenzahl von 2240 Isotope aufgezeigt.