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Questions and Answers
Welcher Sektor entfällt auf 60% der Energiegewinnung aus erneuerbaren Energieträgern?
Ein Plus-Energiehaus erzeugt weniger Energie als es verbraucht.
False
Wie hoch ist der maximale theoretische Leistungsbeiwert nach dem Betzschen Gesetz?
59,3%
Welche Technologie nutzt Elektrofahrzeuge als mobile Energiespeicher? V2_ Technologie
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Was sind die bedeutendsten erneuerbaren Energieträger in Österreich?
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Was wird am Mauna Loa Atoll (im Pazifik) seit etwa 1955 gemessen?
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Was bedeutet die Lernkurve der Photovoltaik; was kann man aus deren Verlauf für die Zukunft dieser Technologie erwarten?
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Wo liegen aktuell die Wirkungsgrade von Solarzellen, was ist das theoretische Maximum?
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Was ist der Energieausweis?
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Was macht ein Plus-Energiehaus aus? Was sind seine Merkmale?
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Wie hoch ist der PV Direktnutzungsanteil in einem Haushalt mit einer 5 kWp-Anlage (ohne Speicher)?
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Beschreiben Sie den GuD Prozess.
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Was sind die Unterschiede zwischen einem Smart Grid und einem Microgrid?
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Was ist das n-1 Prinzip im Kontext der Stromnetze?
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Der Autarkiegrad ist jener Anteil des Verbrauchs, der durch die PV-Anlage abgedeckt wird. Der PV Direktnutzungsanteil ist jener Anteil der PV-Erzeugung, der ______ verbraucht & damit nicht ins Netz eingespeist wird.
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Was sind die drei Säulen eines Plusenergiequartiers?
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Der Übertragungsnetzbetreiber stellt sicher, dass zu jedem Zeitpunkt genauso viel Elektrizität erzeugt wird, wie auch verbraucht wird.
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Study Notes
Strom-Versorgungsqualität
- Zuverlässigkeit (Unterbrechungsfreiheit): Maß dafür, wie verlässlich der Nutzer auf die Stromversorgung vertrauen kann
- Spannungsqualität: umfasst Spannungshöhe, Wellenform (Sinusförmigkeit) und Frequenz
Grenzen der globalen Energieversorgungsstrukturen
- Endlichkeit der Ressourcen (Öl, Kohle, Gas)
- Schadstoffe (Klimaänderung, CO2-Emissionen)
- Ungleiche Verteilung der Lagerstätten (Sicherheitspolitik)
Erneuerbare Energieträger in Österreich
- Windkraft
- Wasserkraft
- Solarenergie
- Biomasse
- Geothermie
Strommix in Deutschland
- Windenergie (8,6%)
- Biomasse (7,0%)
- Photovoltaik (5,8%)
- Wasserkraft (3,4%)
- Energie aus Siedlungsabfällen (1,0%)
Charakteristika der heutigen Stromnetze
- Wirtschaftliche, sicherheitstechnische und physikalische Aspekte
- Keine Speicherbarkeit von Strom im Netz
- Langlebigkeit der Investitionen und lange Vorlaufzeiten
- Ca. 77.000 Trafostationen zwischen Mittel- und Niederspannung
- Physikalische Stromfluss folgt physikalischen Regeln (Ohm, Kirchhoff), nicht kaufmännischen
CO2-Messungen am Mauna Loa
- Messungen der atmosphärischen CO2-Konzentration
- Längste kontinuierliche Aufzeichnung von CO2-Konzentration (in der Atmosphäre)
- Sehr geringer Beeinflussung durch Vegetation und menschliche Aktivitäten
Photovoltaik
- Direkte Umwandlung von Licht in Strom an atomaren Strukturen
- Wirkungsgrade von Kristallinen Silizium Zellen: ca. 20% und Dünnschichtmodule: ca. 15%
- Theoretisches Maximum: ca. 80%
Energetische Amortisationszeiten von Photovoltaik
- Ökologische Bewertung, um die aufgewendete Energie für Produktion gegenüber der Betriebsdauer zu stellen
- Amortisationszeit: 1,7 und 4,6 Jahre (bezogen auf Süd- und Mitteleuropalage)
Herausforderungen bei der gebäudeintegrierten Photovoltaik
- Kosten höher als freistehende, an- oder aufgebaute PV
- Austauschbarkeit kann problematisch sein
- Schnittstellenproblematik
- Architekten/Baumeister noch nicht vertraut
- Verschattungsfragen besonders bei Stadtteilentwicklung
Autarke Photovoltaik-Inselanlage
- PV-Modul: Stromerzeugung
- Laderegler: regelt das Aufladen der Batterie
- Batterien: speichern Energie während Energieüberschusses und geben Energie ab während zu geringen Produktionsmengen
- Wechselrichter: formt Gleichstrom in Wechselstrom um
Photovoltaik in Deutschland und Österreich
- Deutschland: kann zu Spitzenzeiten rund 50% des Strombedarfs mit Photovoltaik (ca. 40 GW) decken
- Österreich: maximal 20% des Strombedarfs durch Wind und Sonne gedeckt
Energieausweis
- Kennzeichnet den Energiebedarf von Gebäuden unter Normbedingungen
- Bezieht sich auf Wärme- und Strombedarf des Gebäudes
- Typenschein zur Beurteilung der Energieeffizienz des Gebäudes (Gebäudehülle, Heizungsanlage, Lüftung, Warmwasserbereitung, Energieträger)
Passivhaus
- Ist ein energieeffizientes Baukonzept
- Heizwärmebedarf < 15 kWh/m²a
- Primärenergiebedarf < 120 kWh/m²a (inkl. Warmwasser, Haushaltsstrom, etc.)
Einflussfaktoren bei der Gebäudeerrichtung auf den Energiebedarf
- Architektur: Gebäudegeometrie, Verschattung und Standort beeinflussen die Sonneneinstrahlung
- Konstruktiv: Glasvorbauten, Wintergärten, Solaranlagen, Fensterfläche beeinflussen Energieeffizienz durch Strahlung
- Dämmung: Dämmwerte von Mauerwerk, Fenstern und Dächern beeinflussen Wärmespeicherung und -abgabe
- Haustechnik: Die Bauart des Hauses bestimmt Heizmittelwahl und erforderliche Haustechnik für optimale Luftdichtheit### Kooperations- und Energieeffizienz
- Drucktestluftwechsel/Luftdichtigkeit n50: maximal 0,6 h^-1
- Ein Plusenergiequartier (PEQ) muss insgesamt einen positiven Effekt auf die Umwelt haben und eine positive Energiebilanz aufweisen
Kraftwerke und Emissionen
- Gasturbinen Kraftwerk: 25-36% Wirkungsgrad, 550-800 t/GWhel
- Braunkohle Kraftwerk: 27-48% Wirkungsgrad, 880-1450 t/GWhel
- Steinkohle Kraftwerk: 27-48% Wirkungsgrad, 700-1200 t/GWhel
- Gas- und Dampfkraftwerk: 42-60% Wirkungsgrad, 300-500 t/GWhel
Plusenergiequartier (PEQ)
- Ein PEQ muss insgesamt einen positiven Effekt auf die Umwelt haben und eine positive Energiebilanz aufweisen
- Es gibt keine klare Definition darüber, welche Energiedienstleistungen und Energieerzeuger in die Bilanz einzubeziehen sind
- Ziel: 1000 PEQs in 4 Jahren (2025)
Energieeffizienz und Emissionen
- Gebäudebezogene Emissionen sind am größten im Betrieb (HVAC, etc.)
- Jährliche Emissionen pro Person können klimaneutral sein: 1t pro Jahr und Person
- Ein durchschnittlicher Österreicher stößt pro Jahr 12 Tonnen CO2 aus
- Der Anteil an den Gesamtemissionen, der auf Gebäude und Stadtteile zurückzuführen ist, beträgt 1/3 bis 2/5
- Energieeffizienz spielt in PEDs eine wichtige Rolle
Benutzerflexibilität und PEDs
- Benutzerflexibilität bedeutet, dass Menschen Änderungen der Raumtemperatur akzeptieren
- PEDs können ohne Energieeffizienz nicht funktionieren
Windkraft
- Anteil des österreichischen Stromverbrauchs, der durch Windkraft gedeckt wird: ca. 11%
- Leistung Windkraftanlage Berechnung: P = 0.5 * ρ * A * v^3
- Jahresertrag Windkraftanlage 3 MW: ca. 6-9 GWh
Bioenergie
- 25% des Bruttoinlandsenergieverbrauchs (BIEV) wird durch erneuerbare Energieträger gedeckt
- 60% der Energiegewinnung aus erneuerbaren Energieträgern entfällt auf Bioenergie
- 80% der Bioenergie wird für Wärmenutzung verwendet
- 80% der Bioenergie kommt aus Holz (Brennholz, Pellets, Hackschnitzel, Sägenebenprodukte, Rinde, Ablauge Papierindustrie)
Thermische Bauteilaktivierung
- Nutzung von Gebäudemassen zur Speicherung und Abgabe von Wärme
- Einflussfaktoren Gebäudeerrichtung Energiebedarf: Dämmung, Ausrichtung, Fensterflächen, Luftdichtheit
V2G Technologie
- Vehicle-to-Grid, Nutzung von Elektrofahrzeugen als mobile Energiespeicher
- Vorteile elektrischer Antriebstranges: hohe Effizienz, geringe Emissionen, weniger Wartung
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Description
Erfahren Sie mehr über die Parameter, die die Strom-Versorgungsqualität beschreiben. Lernen Sie die Auswirkungen der globalen Energieversorgungsstrukturen auf die Umwelt kennen.
