Stromversorgung
Inhalt
Einsatz von Kraftwerken
Grundlast und Spitzenlast
Elektrischer Strom muss im gleichen Augenblick erzeugt werden, in dem er gebraucht wird, und er kann nicht in großen Mengen gespeichert werden.
Kraftwerke liefern die elektrische Energie in das Verbundnetz. Von dort beziehen die Stromkunden ihre Energie.
Laufkraftwerke sind immer im Betrieb. Sie liefern die Grundlast. Der Einsatz von Wärmekraftwerken muss über viele Stunden im Voraus geplant werden. Sie werden verstärkt im Winter eingesetzt, wenn die Wasserführung der Flüsse zurückgeht.
Speicherkraftwerke benötigen gefüllte Speicherseen. Die Füllung der Seen erfolgt vorwiegend im Frühjahr, wenn durch die Schneeschmelze besonders viel Wasser anfällt, und im Sommer. Speicherkraftwerke werden bevorzugt für die Erzeugung von Spitzenlast eingeschaltet.
Die Abbildung zeigt, welche Arten von Kraftwerken 2016 zur Stromerzeugung in Österreich beigetragen haben. 1 Gigawattstunde (GWh) = 1 000 MWh
Berechne, wie viel Prozent der elektrischen Energie durch Wasserkraftwerke, wie viel Prozent durch andere erneuerbare Energiequellen erzeugt wurde.
Lastverteiler
Im Lastverteiler muss der Stromverbrauch im Vorhinein abgeschätzt werden. Für Bedarfsspitzen werden die erforderlichen Kraftwerke (meist Speicherkraftwerke) eingeschaltet. Fehlende elektrische Energie muss aus dem Ausland eingekauft werden. Überschüssige elektrische Energie wird zum Betrieb von Pumpspeicheranlagen verwendet oder verkauft. Das österreichische Stromnetz ist in das europäische Verbundnetz eingebunden. Dadurch ist ein großräumiger Stromaustausch möglich.
Speicherung elektrischer Energie
Speicherung elektrischer Energie
Elektrische Energie kann man auf verschiedene Arten speichern. Unterschiede bestehen in der Menge der gespeicherten Energie oder in der Schnelligkeit der Bereitstellung. Meist wird elektrische Energie für die Speicherung in andere Energieformen umgewandelt.
In Pumpspeicherkraftwerken wird mit elektrischer Energie Wasser aus dem Tal in einen höher gelegenen Stausee gepumpt. Das Wasser kann dann erneut zur Stromerzeugung verwendet werden. In diesen Anlagen kann eine große Menge von Energie gespeichert werden. Außerdem wird Wasser dann hochgepumpt, wenn zu viel elektrischer Strom vorhanden ist, z. B. während der Nachtstunden.
Recherchiere, welche Pumpspeicherkraftwerke es in Österreich gibt.
Beschreibe eines davon genauer.
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Batterien und Akkumulatoren
Batterien und Akkumulatoren speichern Energie in chemischer Form. Beim Aufladen erfolgt durch chemische Prozesse eine Ladungstrennung in den beiden Polen. Bei Batterien kann die Entladung meist nur einmalig erfolgen, Akkus können oft aufgeladen und entladen werden. Der große Nachteil von Batterien und Akkus liegt in der geringen Speicherkapazität.
Recherchiere, welche Spannungen die verschiedenen Arten von Batterien und Akkus bereitstellen können.
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Wasserstoff
Wasserstoff kann auch als Energiespeicher dienen. Er wird durch Elektrolyse, bei der elektrischer Strom benötigt wird, aus Wasser gewonnen. Wasserstoff kann dann unter hohem Druck oder in flüssiger Form aufbewahrt werden.
Zwei parallele Metallplatten können von einer Batterie positiv und negativ aufgeladen werden. Eine solche Anordnung nennt man Kondensator (siehe die Abbildung).
Wird zwischen die beiden Platten ein nichtleitendes Material (Dielektrikum) gegeben, kann beträchtlich mehr Ladung auf den Platten gespeichert werden. Mit Kondensatoren kann man elektrische Energie speichern. Der große Vorteil besteht darin, dass Kondensatoren sehr rasch geladen und entladen werden können.
Training
Recherchiere die aktuellen Zahlen und die geplante Entwicklung in Österreich.
Wann wird Österreich seinen Beitrag zur Erreichung der Klimaziele von Paris im Energiesektor erfüllen?
Wie groß ist der Anteil der Stromproduktion am Gesamtenergiebedarf Österreichs?
Bilde aus den Wortteilen einen Merksatz.
| Au | blick | braucht | dem | dem | du | er | ge | gen |
| in | in | muss | pro | Strom | den | wer | wird | ziert |
Der Merksatz fasst die Kernaussage dieser Einheit zusammen.
Lückentext
Stromerzeugung in Österreich
Die erste Abbildung zeigt die Kraftwerkskapazitäten (max. Dauerleistung) der Kraftwerke Österreichs. Die zweite Abbildung gibt die elektrische Energie wieder, die 2016 durch Kraftwerke bereitgestellt wurde.
Finde eine Erklärung für die unterschiedlichen Prozentangaben.
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In Pumpspeicherkraftwerken wird Wasser vom niederen in den höheren Stausee gepumpt und dann wieder als Energiequelle genutzt.
Recherchiere, wie viel Energie durch das Hinaufpumpen verloren geht und diskutiert in der Klasse, warum dies dennoch gemacht wird.
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Merke
Stromversorgung - Zusammenfassung
Elektrische Energie muss dann erzeugt werden, wenn sie benötigt wird. Die Verteilung der elektrischen Energie erfolgt über das österreichische Verbundnetz. Dabei arbeiten alle Kraftwerke Österreichs zusammen. Im Lastverteiler werden der Einsatz der Kraftwerke und die Verteilung geregelt. Zur Speicherung wird elektrische Energie meist in andere Energieformen umgewandelt.
