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Panta rhei. Alles fließt – vor allem der Elektrische Strom Prof. Dr. Harald Lesch LMU & HfPh

Panta rei. Alles fließt – vor allem der elektrische Strom

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Text of Panta rei. Alles fließt – vor allem der elektrische Strom

  • Panta rhei.Alles fliet vor allem der

    Elektrische Strom

    Prof. Dr. Harald Lesch

    LMU & HfPh

  • Die elektrische StromstrkeDie elektrische Stromstrke gibt an, wie viele Elektronen pro Sekunde durch den Draht flieen.

    Sie wird in Ampere gemessen. (Abkrzung 1A)

    Die Abkrzung fr Stromstrke ist I

    Bei 1 A flieen pro Sekunde 6.241.800.000.000.000.000 Elektronen durch den Draht.

  • Elektrischer Strom und Energie

    Es flieen 0,3 Aalso etwa 1.250.000.000.000.000.000 Elektronen pro Sekunde

    Es flieen auch 0,3 Aalso auch etwa 1.250.000.000.000.000.000 Elektronen pro Sekunde

    Die groe Lampe liefert mehr Licht, obwohl genauso viele Elektronen pro Sekunde flieen.

    Jedes Elektron transportiert die gleiche Ladung.

  • Elektrischer Strom und Energie

    Die Elektronen mssen bei der groen Lampe aber mehr Energie transportieren.

    Die Energie, die pro Ladung transportiert wird, nennt man elektrische Spannung

  • Elektrischer Strom und Energie

    Spannung = EnergieLadung

    Die Spannung betrgt 1 Volt, wenn fr 1 Coulomb (das sind 6.241.800.000.000.000.000 Elektronen) die Energie 1 Joule zur Verfgung steht (damit kann man z.B. eine Tafel Schokolade 1 m hoch heben)

    1 Volt = 1 Joule1 Coulomb

    1 V= 1J1 C

  • Elektrischer Strom und Energie

    Spannung = EnergieLadung

    Um Spannung zu erzeugen, mssen wir arbeiten.

    Die Ladungen mssen getrennt werden.

    Es muss Arbeit verrichtet werden.

  • 8/118

    Energieformen, Energieumwandlung, Arbeit

  • Energieerhaltung

  • Der Satz von der Erhaltung der Energie verbindet alle Teilgebiete der Physik

    A

    b

    w

    r

    m

    e

    by Wolfgang Funk 1997; die Cliparts stammen aus der Sammlung von Microsoft Office fr Schler, Studierende und Lehrkrfte

  • Die regionale Verteilung von Erdl, Erdgas und Uran benachteiligt Europa

    Andere / zustzliche Lsungen?

    Statische Reichweiten konventioneller Energietrger

  • berblick zu Erneuerbaren Energien (EE)

    Quelle: Michael Scharp, IZT

  • Turbine Generator Transformator: Hochspannung,niedrige Stromstrke

    Wasser; (Wind)

    Speicherbecken; Fluss

    Dampf

    Kernkraft; Kohle; (Gas; Mll)Hoch- und Hchstspannungsnetz

    P = U I

    Transformator: Niederspannung,hohe Stromstrke

    Verbraucher Verbraucher

    Kraftwerksverbund: Nachtstrom derWrmekraftwerke =>Pumpspeicher-kraftwerke

    Der Transport elektrischer Energie kann entweder mithoher Spannung (Isolierung!) und niedriger Stromstrke oder mit niedriger Spannung und hoher Stromstrke (dicke Leitung!) erfolgen.Die Umwandlung erfolgt in Transformatoren. Diese arbeiten nur mit Wechselstrom bzw. spannung. Daherhaben wir ein Wechselspannungsnetz.

    Schema des Transports elektrischer Energie

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  • Klimawandel und Energiewende

    Erwrmung der ErdoberflcheErwrmung der Meere: Meeresspiegelanstieg, StrmungsvernderungenAbschmelzen der PolkappenGletscherschmelzeextreme Wetterlagen: Wirbelstrme, Regenflle, berschwemmungenExpansion der Wsten

  • Klimawandel und Energiewende

    Quelle: Umwelt-Prognose-Institut (UIP) 2000

  • Solarthermie

    Das Projekt Desertec: Strom aus der Sahara

    Welt

    EuropaMittlerer Osten

    Nordafrika

    Quelle: www.desertec.org (bearbeitet Rolf Behringer, Solare Zukunft e.V.

    Ein zentraler Einwand ist: Bevor dieses Projekt zum Tragen gebracht werden kann wird der weitere Ausbau der Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien in Deutschland zu niedrigeren Kosten und Preisen mglich sein als der Solarstromimport aus Nordafrika. (Eurosolar)

  • DESERTEC Konzept fr EU-MENA

    Studies by DLR forEUMENA region

    MED-CSP & TRANS-CSP for German government

    CLUB OF ROMEWhiteBookwww.DESERTEC.org

    Skizze eine mglichen Infrastruktur fr eine nachhaltige Energieversorgung frEUrope, the Middle East and North Africa (EU-MENA)

  • Quellen: Neue Energie 6/2009, Rheinischer Merkur, 28.5.09 und powernews vom 7.5.2009

    Die Windparks werden an der Nordsee mit den groen Wasserspeichern Norwegens gekoppelt, ihre Energie steht faktisch rund um die Uhr bereit. Sie decken dann auch die Grundlast ab. Eine hnliche Verbindung mit 700 MW besteht seit 2008 zwischen den Niederlanden und Norwegen.Bislang halten die vier groen deutschen Erzeuger in Deutschland, RWE, Eon, Vattenfall und EnBW, an neuen Kohlekraftwerken zur Grundlastversorgung fest. Das Kabel verndert diese Situation: Wenn die deutschen Energieversorger nicht bald aufwachen, erleiden sie in einigen Jahren ein hnliches Schicksal wie heute General Motors.Alfred Richmann vom Verband der Industriellen Energie- und Kraftwirtschaft: Das ist ein Beitrag, um die verkrusteten Erzeugungsstrukturen in Deutschland aufzubrechen.

  • Hochspannungs-Gleichstrom-bertragung (HG)

    Photo source: http://www.nrel.gov /data/pix/searchpix.cgiG. Czisch, Barcelona, 080606

    Das intelligente Netzmuss ein HG-Netzsein: HG verursacht bergroe Entfernungen vielkleinere Verluste, ist vielbilliger, braucht vielweniger Material und viel kleinere Schneienals die bertragung dergleichen Energie mitWechselstrom-Hochspannung.

  • Klimawandel: Krisen, Kriege, Wanderungen

  • Zum Optimismus gibt es keine Alternative!

    Wind Sonne Wasser

    Vernunft Solidaritt - Verzicht

    Ressourcen, die schon immer da waren, clever nutzen.

    Den gesunden Menschenverstand einsetzen fr ein wrdiges Leben aller.