ENU_Alles_2024.pdf

Strom-Versorgungsqualität: Nennen und beschreiben sie die wichtigsten Parameter Zuverlässigkeit (Unterbrechungsfreiheit): Das Ausmaß zu dem der Nutzer sich auf die Versorgung verlassen kann. Spannungsqualität: a. Spannungshöhe b. Wellenform (Sinusförmigkeit) c. Frequenz S...

Strom-Versorgungsqualität: Nennen und beschreiben sie die wichtigsten Parameter Zuverlässigkeit (Unterbrechungsfreiheit): Das Ausmaß zu dem der Nutzer sich auf die Versorgung verlassen kann. Spannungsqualität: a. Spannungshöhe b. Wellenform (Sinusförmigkeit) c. Frequenz Sie als die Grenzen der momentanen globalen Energieversorgungsstrukturen an? Endlichkeit der Ressourcen Schadstoffe (Öl, Kohle, Gas). Klimaänderung (CO2‐Emissionen) Ungleiche Verteilung der Lagerstätten (Sicherheitspolitik). Was sind die bedeutendsten erneuerbaren Energieträger in Österreich? Windkraft, Wasserkraft, Solarenergie, Biomasse, Geothermie Wesentliche erneuerbaren Erzeugungstechnologien im Strommix in Deutschland sind: Windenergie (8,6%), Biomasse (7,0%), Photovoltaik (5,8%), Wasserkraft (3,4%) Energie aus Siedlungsabfällen (1,0% Anteil). Summe von Anteil (2014: 25,8%, 2015: 32,6%) Wodurch sind die heutigen Stromnetze charakterisiert? wirtschaftliche, sicherheitstechnische & physikalische Aspekte an. Keine Speicherbarkeit von Strom im Netz Langlebigkeit der Investitionen –lange Vorlaufzeiten Ca. 77.000 Trafostationen (in A) zwischen Mittel- und Niederspannung Physikalische Stromfluss folgt physikalischen Regeln (Ohm, Kirchhoff), nicht kaufmännischen Hohe Versorgungsqualität und –Sicherheit (in EU), geringe „Risikofreudigkeit“ bei Netzbetreibern Was wird am Mauna Loa Atoll (im Pazifik) seit etwa 1955 gemessen? – Beschreiben sie die Notwendigkeit dieser Messungen. Messungen der atmosphärischen CO2-Konzentration. Die längste kontinuierliche Aufzeichnung von CO2-Konzentration (in der Atmosphäre). Sehr geringer Beeinflussung durch Vegetation und menschliche Aktivitäten. Messungen dokumentieren den steigenden Gehalt an CO2 in der Atmosphäre (1950: 310ppm, 2006 380ppm) Im November 1957 wurde auf dem Vulkan Mauna Loa ein Observatorium auf 3400m Höhe eröffnet. Es untersucht Wetter, Sonnenstrahlung und Luftbestandteile. Besonders für die Messung der Kohlendioxid-Konzentration, da der Standort kaum von Vegetation und menschlichen Aktivitäten beeinflusst wird. Was besagt die Lernkurve der Photovoltaik; was kann man aus deren Verlauf für die Zukunft dieser Technologie erwarten? Fallende Preise durch technologischen Fortschritt. X-Achse: kumulierte Gesamtleistung aller installierten PV-Module in [GW]. Y-Achse: Modulpreis pro Watt Peak [€/Wp]. Von 1980 bis 2013 fiel der Preis um 19-23 %. Aktuelle Modulpreise: (ca. 550 €/kWp). Zukunft: Weitere Preisreduktionen erwartet. Welche Kraftwerke werden üblicherweise bei einer starken Verbreitung von Photovoltaik (bzw. Wind) zuerst abgeschaltet, bzw. erreichen weniger Jahres-Betriebsstunden – und warum? Öl-, Gas- und Pumpspeicherkraftwerke werden üblicherweise zuerst abgeschaltet, da das Zurückfahren der Kraftwerkleistung leichter möglich ist. Beschreiben Sie die grundsätzliche Wirkungsweise einer Solarzelle Photovoltaik: Direkte Umwandlung von Licht in Strom an atomaren Strukturen. Bei Sonneneinstrahlung auf spezielle Halbleitermaterialien (meist Silizium) werden die Photonen von Sonnenlicht absorbiert und Elektronen werden aus dem Valenzband (e- notwendig zur atomaren Bindung) in das Leitungsband (freie Elektronen) gehoben. Werden die freien Elektronen abgleitet kann ein Stromkreis gebildet werden. Wo liegen aktuell die Wirkungsgrade von Solarzellen, was ist das theoretische Maximum. Heute erhältliche Solarzellen haben Wirkungsgrade von max. etwa 20%. Im Labor werden bereits über 40% erreicht, das theoretische Limit liegt bei etwa 80%. Energetische Amortisationszeiten von Photovoltaik: Was ist das, wie lange ist, was sind entscheidende Parameter dabei? Ökologische Bewertung, um die aufgewendete Energie für Produktion, im Gegensatz zur Betriebsdauer welche nötig ist die verbrauchte Energie wieder zu erzeugen, gegenüberzustellen. Amortisationszeit: 1,7 & 4,6 Jahre (bezogen auf Süd- und Mitteleuropalage) dabei sind Lebensdauern bei +30 Jahren. Entscheidende Parameter: jährliche Sonneneinstrahlung, verwendete Zellentechnik, Ausrichtung (Nachführung) Wo sehen Sie die größten Herausforderungen bei der gebäudeintegrierten Photovoltaik (GIPV) Kosten höher als freistehende, an-, aufgebaute PV Austauschbarkeit kann problematisch sein Schnittstellenproblematik Architekten/Baumeister… noch nicht vertraut Verschattungsfragen besonders bei Stadtteilentwicklung Skizzieren Sie eine autarke Photovoltaik-Inselanlage und beschriften sie alle wesentlichen Komponenten PV-Modul: Stromerzeugung Laderegler: regelt das Aufladen der Batterie Batterien: speichern Energie während Energie-überschusses und geben Energie ab während zu geringen Produktionsmengen Wechselrichter: formt Gleichstrom in Wechselstrom um Wie teilt sich der Energieverbrauch im Haushalten auf (pro Sektor)? Heizung: 53%, Warmwasser: 8%, Elektro: 8%, PKW: 31% Was Versteht man unter „Smart Grids“? Stromnetze welche durch ein abgestimmtes Management mittels zeitnaher und bidirektionaler Kommunikation zw. Netzkomponenten, Erzeugern, Speichern und Verbrauchern einen energie- und Kosteneffizienten Systembetrieb für zukünftige Anforderungen unterstützen. Was sind die wesentlichsten Treiber für „Smart Grids“? Warum Smart Grids? Treiber: Instandhaltung der Stromnetze, steigender Stromverbrauch, erneuerbare Energie, alternde Infrastruktur, steigender Stromhandel, dezentrale Erzeugung Erneuerbare, dezentrale Energiequellen speisen zunehmend in Netze, die für zentrale Kraftwerke konzipiert wurden Neue technologische und organisatorische Anforderungen an das Energienetz Systemfragen wie Netzmanagement, Kapazitätsplanung, Stabilität, Schutzstrategien, Versorgungsqualität und Optimierung von Energieangebot und -verbrauch Grenzen zwischen Erzeugern und Verbrauchern verschwimmen, neue Geschäftsmodelle entstehen Was soll Smart Grids leisten können, d.h. welche Anforderungen werden an Smart Grids gestellt? Es soll ein intelligentes mit Informations- und Kommunikationstechnik ausgestattetes Stromnetz entstehen. CO2 Ersparnis – Umweltschutz und Nachhaltigkeit Stromverbrauch durch intelligentes Ausnutzen des Stromaufkommens steuern/vermindern Automatisierte Zustandsermittlung (Alarmierung bei Wartung) der Elektrogeräte Automatisiertes System – Fehleranfälligkeit des Menschen fällt weg Bessere Kontrolle des Verbrauchs Welche Probleme gibt es bezüglich der Smart Grids Umsetzung? Nennen Sie mindestens 4 und erklären Sie diese. Konsumententeilnahme wird überschätzt: Strompreis zu gering, Kosteneinsparung für Haushalte marginal Rechtliche Fragen: Eingriffe in die Privatsphäre und Angst vor Komfortverlust versus tatsächliche monetäre Benefits Lösungsansätze: Noch im Demonstrations- und Pilotprojektstatus, teilweise ausstehende Ergebnisse Problematik Datensicherheit: Gefahr von Hackerangriffen, hohe Kosten zur Vermeidung Lobby- und Industriegetrieben: Vernünftige Ideen werden durch Firmeninteressen verschoben, statt zugunsten der Allgemeinheit Aktuellen Wirkungsgrade der Photovoltaik-Module; welche Entwicklung war in den letzten 3-4 Jahrzehnten zu beobachten? Wirkungsgrad abhängig vom Modultyp: Kristalline Silizium Module mit ca. 20% und Dünnschichtmodule mit ca. 15%. Mit Mehrfachsolarzelle: bereits Wirkungsgrade über 40% möglich -> noch nicht in kommerziellen PV-Modulen Entwicklung: Wirkungsgrade von Kristallinen Silizium Zellen ca. +10% und bei der Dünnschichttechnologie ca. +9% Photovoltaik in Deutschland und in Österreich: Diskutieren Sie die wichtigsten Unterschiede. Deutschland kann zu Spitzenzeiten rund 50% des Strombedarfs mit Photovoltaik (ca. 40 GW) decken, dank früher massiver Förderung und hoher Einspeisetarife. Früher einheimische Produktion, nun dominiert China. In Österreich werden maximal 20% des Strombedarfs durch Wind und Sonne gedeckt. Nennenswerte PV-Installationen erst seit 2009-2010 durch verbesserte Förderanreize, trotz Förderreduktion ab 2014 weiterhin gute Neuinstallationen. Weltweite Statistik zur fossil/nuklearen Energieversorgung, weltweite Zunahme des Energieverbrauchs, Energieabhängigkeit, Klimawandel, CO2, Treibhausgase. Weltweit: -87% der Energie aus fossilem und nuklearem Sektor. Zunahme des Energieverbrauches ca. 2% pro Jahr (Neuerung im Energiesektor, Wirtschaftswachstum, Bevölkerungswachstum sind berücksichtigt); - Klimawandel (CO2 -und Temperaturanstieg EU: Energieabhängigkeit wird vorauss. von 50% auf 70% im Jahr 2030 steigen Bruttoinlandsenergieverbrauch in Österreich, Trend in den letzten 40 Jahren und aktuell. Anteil EE und fossil. Der Bruttoinlandsverbrauch bzw. Endenergieverbrauch ist in Österreich zw. 1970 und 2014 um 73% bzw. 87% gestiegen, in den letzten Jahren aber relativ konstant geblieben. Als Bruttoinlandsverbrauch wird dabei jene Energiemenge bezeichnet, die zur Deckung des inländischen Energiebedarfs notwendig ist. Bruttoinlandsenergieverbrauch: 1.416 PJ Energetischer Endenergieverbrauch: 1.090 PJ (davon gemäß EU-Richtlinie ~33% aus Erneuerbaren Energien Diskutieren Sie die Frage: Warum ist die Biomasse-KWK der reinen elektrischen Biomasse Energiewandlung vorzuziehen? Im KWK-Biomasseheizkraftwerk treibt eine Dampfturbine an, und die restliche Wärme wird genutzt. Im KWK-Gasmotoren-BHKW treibt ein Motor einen Generator an, und die Abgaswärme wird verwendet. Das Biomasse-BHKW nutzt Wärme für Strom und Wärmeenergie, das Gasmotoren-BHKW verwendet Abgaswärme als Nebenprodukt. Vorteil: hoher Wirkungsgrad, gutes Teillastverhalten, hohe Gesamteffizienz Nachteil: Vibrationen Erklären Sie die Begriffe: Primärenergie, Endenergie und Nutzenergie? Primärenergie: Energie, wie sie in Ihrer ursprünglichen Form in der Natur vorkommt -> umwandelbar in Endenergie. (z.B. fossile Brennstoffe (Erdöl, Kohle, Erdgas), sowie Solar-, Wind- oder Kernenergie). Endenergie: Energie, welche nach der Umwandlung von Primärenergie und den Übertragungsverlusten beim Endverbraucher ankommt -> umwandelbar in Nutzenergie. Nutzenergie: Energie, welche tatsächlich vom Kunden verbraucht bzw. umgewandelt wird (z.B. Heizung, Beleuchtung, Raumkühlung, Verwendung für Maschinen etc.). Was ist der Energieausweis? Kennzeichnet den Energiebedarf von Gebäuden unter Normbedingungen, ähnlich wie bei Elektrogeräten. Bezieht sich auf Wärme- und Strombedarf des Gebäudes. Typenschein zur Beurteilung der Energieeffizienz des Gebäudes (Gebäudehülle, Heizungsanlage, Lüftung, Warmwasserbereitung, Energieträger) Objektiver Vergleich von Gebäuden aus energetischer Sicht (Qualitätsmerkmal, Entscheidungsgrundlage für Eigentümer, Sanierungen, Marktwert) Ausweis Enthält Empfehlungen für Verbesserungsmaßnahmen Was ist ein Passivhaus? (Definition) Passivhaus: ist ein energieeffizientes Baukonzept, das niedrigen Energieverbrauch mit hohem Komfort und wirtschaftlicher Rentabilität vereint, ohne aufwändige Technologien erfordert. Heizwärmebedarf < 15 kWh/m2a Primärenergiebedarf < 120 kWh/m2a (inkl. Warmwasser, Haushaltsstrom, etc.) konsequente Weiterentwicklung des Niedrigenergiehauses Kontrollierte Belüftung des Wohnraums inkl. Wärmerückgewinnung Nennen & erklären die wichtigsten Einflussfaktoren bei der Gebäudeerrichtung auf den Energiebedarf für die Raumheizung. 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. Was versteht man unter „Unbundling“ im Stromsystem? Abrechnungstechnische und gesellschaftsrechtliche Trennung der Netznutzung von Stromerzeugung, Handel und Vertrieb Für mehr Wettbewerb im Stromsektor Welche rechtlichen Rahmenbedingungen (Österreich und EU)? Zählen Sie zwei Energetische Gebäudestandards auf. EU-Gebäuderichtlinie. Österreichische Bauordnung. Österreichische Bauordnung Förderungen und finanzielle Ener. Gebäudestandards: Passivhaus-Standard. Niedrigenergiehaus-Standard. Nullenergiehaus-Standard. Was macht ein Plus-Energiehaus aus? Was sind seine Merkmale. Es produziert über das Jahr mehr Energie als seine Bewohner benötigen, kann jedoch in manchen Jahreszeiten Energie von außen beziehen, z.B. wenn die Solaranlage im Winter nicht genug produziert. Obwohl die Bezeichnung nicht offiziell ist, stellt es den höchsten energetischen Standard dar. Plusenergiehäuser können zukünftig zur Stromversorgung von Elektroautos beitragen. Sie unterstützen die Reduktion der Abhängigkeit von fossilen Energien im Rahmen der Energiewende. Netzstrukturen in Österreich Übertragungsnetze - Höchstspannungsnetze (380 kV, 220 kV) Verteilnetze - Niederspannungsnetze (0,4 kV) Übertragungsnetze/Verteilnetze – Hochspannungsnetze (110 kV) Verteilnetze - Mittelspannungsnetze (10 kV, 20 kV, 30 kV) Das n-1 Prinzip Ziel der Netzbetreiber: Gewährleistung einer ausfallsicheren Stromversorgung nach dem Prinzip "n-1 Redundanz". Das bedeutet, dass das Netz auch bei Ausfall eines Betriebsmittels wie eines Transformators, Generators oder einer Freileitung weiterhin betriebsfähig bleibt, unter Berücksichtigung der maximalen Höchstlast. Energieverbrauch Energieverbrauch Weltweit: 77% Fossile Brennstoffe, 20% Erneuerbare Energie (davon 10% Bioenergie), 3% nuklear Energieverbrauch Österreich: 70% Fossile Brennstoffe, 6% Erneuerbare Energie (davon 60% Bioenergie davon 80% Holzartig) Wie hoch ist der PV Direktnutzungsanteil in einem Haushalt mit einer 5 kWp Anlage (ohne Speicher)? Ca. 30% Mit welchen Größen lassen sich unterschiedliche Energieformen zusammen bilanzieren und gegeneinander aufrechnen? Primärenergie Beschreibung GuD Prozess GuD (Gas- und Dampf-Kombikraftwerk) ist ein Kraftwerksprozess, bei dem Gas zur Stromerzeugung genutzt wird. Dabei treibt das verbrannte Gas eine Turbine an, deren Abwärme wird genutzt, um Dampf zu erzeugen, der wiederum eine weitere Turbine antreibt, um zusätzlichen Strom zu erzeugen. Wo liegen die Unterschiede zwischen einem Smart Grid und einem Microgrid? Ein Smart Grid: ist ein intelligentes Stromnetz, das durch moderne Technologien und Kommunikationssysteme gesteuert wird, um Effizienz, Zuverlässigkeit und Integration erneuerbarer Energien zu verbessern. Ein Microgrid: ist ein lokales Energiesystem, das aus lokalen Energieerzeugern, Speichern und Verbrauchern besteht und in der Lage ist, autonom oder an das Hauptnetz angeschlossen zu funktionieren. Ordnen Sie die Speichertechnologien richtig zu Kategorien: Mechanisch, Elektrochemisch, Thermisch, Elektrisch Mechanische: Pumpspeicher, Druckluftspeicher, Schwungrad Elektrochemisch: Akkumulatoren, HT-Akkumulatoren, Flow- und Gas-Batterien, Wasserstoff/Power-to-Gas Thermisch: Sensible Wärmespeicher, Latenwärmespeicher Elektrisch: Doppelschickt-Kondensatoren, Supraleitende Spulen. (Direkte Speicherung) Vor- und Nachteil Gasturbinen Vorteil: einfache Brennstoffversorgungssystem, Schadstoffarme, Keine Asche, Schnelle Lastaufnahme & Regelung, Weniger CO2. Nachteile: Teuer, Momentan nicht erneuerbar, Geopolitische Spannungen. Schaltbild Kombikraftwerk Bezeichnungen Was V2G Technologie und welche Möglichkeiten entstehen dadurch für Besitzer von E-Fahrzeugen bzw. für Netzbetreiber? Unter Vehicle to Grid (V2G, zu Deutsch: Vom Fahrzeug zum Netz) versteht man ein Konzept zur Abgabe von elektrischem Strom aus den Antriebsakkus von Elektro- und Hybridautos zurück in das öffentliche Stromnetz. Im Unterschied zu reinen E-Autos können bidirektional ladefähige Fahrzeuge nicht nur elektrische Energie aus dem Netz entnehmen, sondern als Teil eines intelligenten Energiesystems in Zeiten großer Netzlast auch wieder über spezielle Ladestationen in das Netz oder das Haus einspeisen (Bidirektionales Laden). Vehicle to Grid ermöglicht somit eine intelligente Sektorenkopplung, oder die Versorgung eines Hauses bei Stromausfall. Allerdings ist die Zwischenspeicherung verlustbehaftet. Vorteile: Versorgungssicherheit Autohersteller können Fahrzeuge mit Mehrwert anbieten Leistungsspitzenreduktion Energiemarktakteure können besser handeln und das Gleichgewicht im Netz optimieren Reduzierung der Gesamtkosten bei Flottenlösungen Netzbetreiber können Investitionen optimieren und das Netz stabilisieren Mit dem Pariser Übereinkommen hat sich die EU nun verpflichtet einen Schritt weiter zu gehen und bis 2030 eine Reduzierung der Treibhausgasemissionen um mindestens 40% Dimensionierung von Fernwärmeanlagen ist der Gleichzeitigkeitsfaktor FGLZ eine wesentliche Kenngröße: Gleichzeitigkeitsfaktor... Reduziert die Anlagenleistung Wie hoch ist der Erntefaktor und die energetische Amortisation bei Photovoltaikanlagen? Energetische Amortisation 2 Jahre Erntefaktor 10 Wie hoch liegt in etwa der elektrische Wirkungsgrad von Biomasse Dampf Heizkraftwerken mittlerer Größe (ca. 30MWel)? Elektrischer Wirkungsgrad: 20-35% (25%) Ordnen Sie die Strahlungsintensitäten (in Prozent) zu den Flächen zu. Ordnen Sie die Komponenten einer netzgekoppelten Anlage zu. Kreuzen Sie die richtigen Aussagen zu der These an, dass der Betrieb eines Elektroautos per se vorteilhaft hinsichtlich CO2- Ausstoßes ist. Stimmt in Ländern mit einem Kraftwerkspark mit niedrigem CO2- Ausstoß, z.B. Norwegen Stimmt in Österreich auf Grund des hohen Anteils Erneuerbaren Energien am Strommix Was ist thermische Bauteilaktivierung? Welche Möglichkeiten ergeben sich durch sie in PEQ? Thermische Bauteilaktivierung: sind Systeme, die Gebäudemassen zur Temperaturregulierung nutzen und zur alleinigen oder ergänzenden Raumheizung oder wahlweise Kühlung verwendet werden können. Basis ist der Baustoff Beton, der über eine sehr gute und große Speicherfähigkeit verfügt. Betrieben werden solche Systeme über Leitungen und Rohre in Wänden oder Decken, in welchen ein Kühlmedium oder eben ein Heizmedium fließt. Ordnen Sie den folgenden Zelltypen die richtige Bezeichnung zu. Kreuze Aussagen, die weltweit Trends bei der Produktion der Primärenergieträger Kohle, Öl & Gas (Peak Reichweite) Beschreiben. Die Corona- Krise führte dazu, dass einzelne Länder, z.B. Deutschland für 2020 doch noch ihre Klimaziele erreichen konnten Von den fossilen Energieträgern besitzt Kohle noch die größten Reserven Was sind die 3 Säulen eines Plusenergiequartiers? Energieeffizienz Lokale Erneuerbare Energieversorgung Energieflexibilitäth Was verstehen Sie unter „PV Direktnutzungsanteil“ und „Autarkiegrad“? Der Autarkiegrad ist jener Anteil des Verbrauchs, der durch die PV-Anlage abgedeckt wird. Der PV Direktnutzungsanteil ist jener Anteil der PV-Erzeugung, der unmittelbar verbraucht & damit nicht ins Netz eingespeist wird. Worin liegen die Vorteile des elektrischen Antriebsstranges? Hohe Rekuperationsraten Wirkungsgrad keine lokalen Emissionen keine Lärmemissionen bis ca.30 km/h Was versteht man unter Well- to- Wheel Effizienz bei Fahrzeugen? beinhaltet alle Verluste von der Herstellung des Energieträgers (Öl, Elektrizität), allen Umwandlungsschritten, dem Transport und der Nutzung des Energieträgers (mech. Kraft am Antrieb) Welche Effizienz erreichen ein PKW mit Verbrennungskraftmaschine bzw. mit Elektroantrieb im Realbetrieb etwa? Diesel 20% Benzin 15% Elektro 60-80% Welche Aussagen treffen auf den belichteten pn- Übergang zu? n-dotiertes Silizium wird mit Phosphor dotiert Elektronen rekombinieren über einen elektrischen Verbraucher Was sind die Anforderungen an das Passivhaus Heizwärmebedarf < 15 kWh/m2a, Primärenergiebedarf < 120 kWh/m2a (inkl. Warmwasser, Haushaltsstrom, etc. ), Drucktestluftwechsel/Luftdichtigkeit n50: max. 0,6 h-1 Ordnen Sie die folgenden Bandbreiten CO2- Emissionen und erzielbaren Wirkungsgrade, den jeweiligen Kraftwerkstypen zu Gasturbinen Kraftwerk: 25-36%, 550-800 t/GWhel Braunkohle Kraftwerk: 27-48%, 880-1450 t/GWhel Steinkohle Kraftwerk: 27-48%, 700-1200 t/GWhel Gas- und Dampfkraftwerk: 42-60%, 300-500 t/GWhel Welche Aussage(n) über das Grundprinzip eines Plusenergiequartiers sind richtig? Ein PEQ muss insgesamt einen positiven Effekt auf die Umwelt haben Ein PEQ muss eine positive Energiebilanz aufweisen Es gibt international und national KEINE klare Definition darüber, welche Energiedienstleistungen (Wärme, Kälte, Nutzerstrom, Mobilität, etc.) und welche Energieerzeuger in die Bilanz einzubeziehen sind 1. Laut EU und JPI Urban Europe: Wie viele PEDs sollten in 4 Jahren, 2025, in Betrieb sein? 1000 Welche gebäudebezogenen Emissionen sind heute am größten? Betrieb (HVAC, etc.) Welche jährlichen Emissionen pro Person können klimaneutral sein? 1t pro Jahr und Person Wie viel CO2 stößt ein durchschnittlicher Österreicher pro Jahr aus - inklusive Auslandsproduktion? 12 Tonnen Wie groß ist der Anteil an den Gesamtemissionen, der auf Gebäude und Stadtteile zurückzuführen ist? 1/3 bis 2/5 Welche Rolle spielt die Energieeffizienz in PEDs? Sie steht immer an erster Stelle! Ohne Energieeffizienz können PEDs nicht funktionieren!3 Was ist "Benutzerflexibilität"? Menschen, die Änderungen der Raumtemperatur akzeptieren Welches Thema ist bei PEDs nicht von Belang? Schaffung einer positiven Energie in einem Stadtteil Was ist ein PED? Ein quantifizierbarer Beitrag zur Klimaneutralität Wovon hängt das Primärenergieziel eines PED ab? Von der Projektdichte Welcher Anteil des österreichischen Stromverbrauchs wird bereits durch Windkraft gedeckt? Ca. 11% Ordnen Sie die Kräfte Richtig zu Corioliskraft: Ablenkung von Luftpaketen durch Erdrotation Gradientenkraft Ausgleichströmung über Gebiete unterschiedlichen Drucks Reibungskraft Abbremsung zwischen Grenzschichten und zwischen Luftpaketen Wofür stehen die folgenden Abkürzungen? V2H: Integration von E-Autos und im Haushaltsberiech (z.B. Nutzung Überschuss aus Photovoltaik) V2B: Integration von E-Autos und Industrie und Gewerbe (z.B. Peak Shaving, etc.) V2G: Nutzung von E-Fahrzeugen zur Netzstützung (z.B. Frequenzhaltung, Spannungshaltung) V2L: Nutzung von Batterie für Offgridanwendungen (z.B. Laden anderer E-Fahrzeuge, Camping, etc.) Der Übertragungsnetzbetreiber stellt sicher, dass jedem Zeitpunkt genauso viel Elektrizität erzeugt wird, wie auch verbraucht wird. Er verantwortet die Regelenergie zum Ausgleich von Abweichungen zw. Erzeugung und Verbrauch. Wahr Werfen Sie einen Blick auf das folgende Diagramm und ordnen Sie richtige Bezeichnungen zu Welche Feuerungs- und Rauchgasreinigungstechnologien werden bei der Müllverbrennung eingesetzt. Zeichnen Sie ein vereinfachtes Schema eines MVA-Dampfkraftprozesses mit Energieflussdiagramm. Rauchgasreinigung: Primärmaßnahmen Sekundärmaßnahmen Feuerungstechnologie: Drehrohrtechnologie für Sonderabfälle Rost für unsortierten Hausmüll Wirbelschickt für sortierte Müllfraktionen Beschreiben/Vergleichen Sie die beiden thermischen Entsorgungskonzepte, Monoverbrennung und Mitverbrennung, für die energetische Nutzung von Klärschlamm. Monoverbrennung: Klärschlamm wird ohne Zusatzbrennstoff verbrannt Nachteil: Trocknung des Klärschlamm auf Humin (=4 MJ/kg) notwendig 2 Verbrennungsarten: Frischschlammverbrennung; Faulschlammverbrennung Mitverbrennung: Klärschlamm wird mit Zusatzbrennstoff gemischt und verbrannt Vorteile: reduziert die Entsorgungskosten wegen nicht erforderlicher Trocknung; größere Anlagenkapazität Humin – Untere Heizwert minimum (MJ/kg) Erläutern Sie anhand statistischer Daten die Bedeutung der Bioenergie für Österreich (Wald-Holzvorrat, BIEV, Beschäftigung, Umsätze,…) 25% des Bruttoinlandsenergieverbrauchs (BIEV) wird durch erneuerbare Energieträger gedeckt. 60% der Energiegewinnung aus erneuerbaren Energieträgern entfällt auf Bioenergie, wobei 80% der Bioenergie aus Holz (Brennholz; Pellets; Hackschnitzel, Sägenebenprodukte, Rinde; Ablauge Papierindustrie) 80% der Bioenergie wird für Wärmenutzung verwendet. Biomassesektor 2011: Energie: 200 PJ (Potenzial 2020: 250PJ) Umsatz: 2,8 Milliarden Euro Vollzeit-Beschäftigungen: 20.000 Bedeutung für Österreich: Bioenergie derzeit wichtigste erneuerbare Energiequelle Biomasseeinsatz hat sich seit 1970 verdreifacht Leistung Windkraftanlage Berechnung: P = 0.5 * ρ * A * v³. Für 5 MW: Höhere Windgeschwindigkeit erforderlich. Thermische Bauteilaktivierung: Nutzung von Gebäudemassen zur Speicherung und Abgabe von Wärme. Einflussfaktoren Gebäudeerrichtung Energiebedarf: Dämmung, Ausrichtung, Fensterflächen, Luftdichtheit. Merkmale Plus-Energiehaus: Erzeugt mehr Energie als es verbraucht, hohe Energieeffizienz, Nutzung erneuerbarer Energien. Einfluss auf Ertrag Windkraftanlage: Windgeschwindigkeit, Anlagengröße, Standortbedingungen. Anteil österreichischer Stromverbrauch durch Windkraft: Etwa 10%; hauptsächlich in Burgenland und Niederösterreich. Komponenten Windkraftanlage: Turm, Rotor, Gondel, Generator. Zusätzliche: Transformator. Betzsches Gesetz: Maximale theoretische Energieausbeute von 59,3%. Leistungsbeiwerte Rotor-Typen: Horizontalachse: ca. 45%. Vertikalachse: ca. 30%. Jahresertrag Windkraftanlage 3 MW: Ca. 6-9 GWh Mittlere Jahreswindgeschwindigkeit Lichtenegg: Berechnung anhand des logarithmischen Windprofils. Argumente gegen Windkraftanlagen: Landschaftsbild, Lärm, Vogelschutz; Lösungen: Standortwahl, technische Verbesserungen. V2G Technologie: Vehicle-to-Grid, Nutzung von Elektrofahrzeugen als mobile Energiespeicher. Vorteile elektrischer Antriebstranges: Hohe Effizienz, geringe Emissionen, weniger Wartung. Well-to-Wheel Effizienz: Gesamtwirkungsgrad von der Energiequelle bis zum Fahrzeugrad