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By Jochem Unger

ISBN-10: 365806739X

ISBN-13: 9783658067397

ISBN-10: 3658067403

ISBN-13: 9783658067403

Technisch wichtige Auslegungs- und Sicherheitskriterien für konventionelle, nukleare und regenerative Energiesysteme werden hier betrachtet. Das Buch zeigt die Auswirkungen des menschlichen Wirtschaftens, erklärt wie diese zu beurteilen und zu berücksichtigen sind. Es zeigt die möglichen Auswege auf, auch wenn umweltrelevante Entscheidungskriterien prinzipiell nicht quantifizierbar sind. Zusätzlich werden auch gesellschaftspolitische Aspekte angesprochen, die zu einem humanen volkswirtschaftlichen Prozess hinführen, der das ökologische Minimalprinzip gerade vollständig ausschöpft. Die anschauliche Darstellung der Sachverhalte mithilfe einfachster mathematischer Modelle setzt nur elementare Kenntnisse der Mathematik und der jeweils relevanten Fachdisziplinen voraus. Für Vertiefung und Übung sind zahlreiche Aufgaben mit den jeweiligen Lösungswegen beigefügt.

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Der maximale Wirkungsgrad η max = 1 ist nur asymptotisch bei gleichzeitig verschwindender Leitung P zu erreichen. Im konkreten Fall etwa eines Pumpspeicherwerks wird der Wirkungsgrad und damit die zu realisierende Betriebsweise durch die zu liefernde Nutzenergie und den Auffüll/Entnahme-Rhythmus bei gegebener Topologie und gewähltem Rohrleitungsquerschnitt bestimmt. Schon wegen der endlichen Entnahmezeit kann stets nur η < 1 erreicht werden. 16) wurde die Nebenbedingung (Wasserüberfluss, Wassermangel) diskutiert, die bei dem vorliegenden System mit Rückwirkung zu stellen ist, um überhaupt zu einer konkreten Festlegung der Betriebsweise und damit zu einer geeigneteren Wahl des Wirkungsgrades kommen zu können.

Im Gegensatz zum Beispiel Wasserkraft ist das zu betrachtende Medium jetzt ein Gas (Luft) und somit im Allgemeinen kompressibel. Wenn aber die Anströmgeschwindigkeit U1 klein gegenüber der zugehörigen Schallgeschwindigkeit a der Luft bleibt und deshalb für die Machzahl stets Ma = U / a << 1 gilt, verhält sich die Luft inkompressibel wie eine Flüssigkeit. In dieser Näherung kann also die Dichte der Luft als konstant angesehen werden, so dass die hydraulischen Überlegungen des vorherigen Abschnitts auch für die Windkraft gültig bleiben.

Entsprechend niedriger. 26 eingetragen. 48 2 Energetische Beurteilungskriterien Wie gezeigt wurde, ist die Güte der Energieumwandlung mit Hilfe des photoelektrischen Effekts in Halbleitermaterialien ganz ausgezeichnet. Dies zeigt sich auch, wenn etwa eine handelsübliche monokristalline Silizium-Solarzelle mit monochromatischem Licht der Energie hν entsprechend deren Dotierung bestrahlt wird, das dann nahezu vollständig genutzt wird. Der Ausbeutekoeffizient, der bei einer Bestrahlung mit Tageslicht bei 13 % liegt, steigt dann auf über 50 % ( C B → η ) an.

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