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Jahresenergieertrag eines vereinfachten Gezeitenkraftwerks


CC-BY-NC-SA 3.0

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wir gucken uns ein minimales Gezeitenkraftwerkan ich hab einemehr oder minder künstliche Buchtund meine Buchtman sowas gerade seinBuch ist Festland obenund von hier untenkommt die Seein die Buchsicht der StaumauereinPunktnutzedie Energie des Wassers aus was ein strömt und was ausströmtaus der Buchtwäre eine einfache Idee eines GezeitenkraftwerksDetailsim Laufe des SemestersKomma dass man jetzt immer bisschen mit Energie und Leistung rechnetdas ganze sollhundert Meter in die Tiefe gehen vomvon der Küste weg sozusagen zwei hundert Meter breit seinund ich hätte gerne alsmaximalenUnterschied zwischen Flut und Ebbe vier Metermaximale unterschieddie Differenz zwischen höchsten und niedrigen Wasserstandsoll vier Meter seindes ?? natürlichEbbe und Flut ganz häufigsicherheitshalberMond vorstellenund werdees sowieso weiter wegwir haben jazum Mond hin ein Flutbergund vom Mond weg ein Flutbergalso einmal ist es dass der Mond stärker anziehtals sie Mittel sozusagen da gibt's die Flut und zum anderen auf der Gegenseiteist der Effekt der Zentrifugalkraftdas ZentrifugalkraftüberallesGesang die Erde dreht sich oder zwei Flutbergenwegwenn siein grober Näherung annehmen dass der Mondstehtdich nicht in ein Monat am Rumpf sie einem das der Mond stehthaben sie zweimal Flut zweimal über am Tagdass wir jetzt eine sehr einfache Ernährungaus dem Raum konzentrierenzweimal Flut zweimalpro Tagnur die Frage ist was habe ich jetzt an Jahresenergieertragzu erwartenaus dieser KonstruktionFragewird komplett alles umgesetzt habe seiner Firma Wirkungsgrad hundert Prozentbessere Wasser sehr hoch?? natürlich ganzwas kann ich maximal rausholen wendestich das technisch unmöglich bauen würde mit hundert Prozent Wirkungsgraddavon aus?? stellt sich vor sie hätten das Becken leerlaufen lassen bei der letzten Elbe hätten sie das Becken leerlaufen lassen sodieses ?? bisschen Bodensatz noch drinund nun steht hier die Flut auf höchsten Standund die habe jetzt vier Meter unterschiedund jetzt dass sie das Becken volllaufennachdem es halb voll ist am sie aber nur noch zwei Meter Unterschiednachdem es dreiviertel voll ist haben sie nur noch ein Meter Unterschiedirgendwann sind sie bei drei Meter neunzigneunzehn hundert zehn Zentimeter unterschiedsie haben nicht immer diese vier Meter Fallhöheäh es ist nicht direkt derMittelwertes ist die Höhe des Schwerpunktzimmernso wird damit es andersrum leichter zu sehen wird es hiermit verlaufenangefangenund es andersrum macht es glaube ich leichter zu sehen wenn sie sich das angucken Punkt wir habendiese Konstruktionbeim höchstenStand der Flut gefülltund nun steht das Wasser vier Meter tieferes lassen sich ablaufendann sehen Sie dass sie hier für den obersten Zentimeter sozusagen der Amselfallhöhevon vier Meternfür den mittleren Zentimeter hier an der Höhedann haben Singefallhöhevon zwei Metern für den untersten Zentimeternhaben sievernachlässigbareFall könnte sagen zwei Meter im Mittelaber eigentlich ist das ja man genau ?? Punkt die Höhe desSchwerpunktpreiseszwei Meter als Höhe gegenüber dem Niveau was nachher das gesamte Wasser hat sie haben dieses Volumen an Wasserund das kippen sie aus der haben sie sang das Volumen an Wasser alsKilometer Quadratkilometerweitaus gespielte Schichtauf dem Ozeandie Differenz der Höhen der Schwerpunktedamit könnte man es begründenfände ich auch ganz interessantoder man rechnet es Schicht für Schichtähm bekommt er das mit den Mitteln zustande sie nehmen wir um die oberste Schicht damit sie mit vier Meter rechnen was ist das was die Masse dieser obersten Schicht Magie mal ?? was ist die Masse der obersten Schicht mal Höhendifferenzfür die oberste Schichtund so weiter und so weiter eine Schicht nach der nächstenin der Mittejene Mitte eine Schichtim AG mal zwei Meter unten eine Schicht im AG malfünf Zentimeter oder sowas das Mittel sich dann im Browser zwei Meterwie dem auch seibei jedemVorgang hierFlut reinüberausbei jedem Vorgangist die potentielle Energie dich umsetzen kannMasse malBeschleunigungmal zwei Meter nicht mal vier MeterReportpro Vorgang ?? pro VorgangImportist gleichMasse??richtig gemacht Masse Volume mal Dichte also hundert Metermal zwei hundert Metermal vier Meter mal die Dichte tausendKilogramm pro KubikmeterPunktdas war die Masse ?? jetzt kommt im Allgemeinheitund die schwere Beschleunigung zehn sag ich mal aus reizvoller menschlichen ?? Komma ein zehn Meter pro Quadratssekundejetzt kommt die Höhe aber eben die effektive Höhe und das sind nur zweiMetermuss man vorsichtig sein das ?? vorgestern anders als für das mit demStausee ausgerechnet haben sie haben in den Bergen ein Stauseeso und hier untenFluss oder lernen Siewas in der ersten Sekundekommtan Energieleistungsollte besser sagen was in der ersten Sekunde an Leistung erreichenhängtvon derHöhendifferenzab die man in der ersten Sekundewenn sie jetzt aber den Stausee leerlaufen lassen dann gilt natürlich nur noch diese Höhendifferenzalso wenn der Stauseeaus dem schmelzenden Gletscher ständig nachgefüllt ist und immer auf dem Oberniveau bleibtdann gilt immer die blaue Höhewenn er leer läuft müssen Sie die rote Höhe nehmen zu müssen wo sich seit welche Höhe man gerade nimmt also in der ersten Sekundegilt dasfür die Höhe auf der der Stausee gerade istleicht ändert sich die Höheund hier ändert sich die Höhe definitivdieses Wasservolumen läuft ??das wäre die potentielle Energie mal beimeinmalfür den oder lehrendie gerechtenoder besonderenohne Taschenrechnerähmdank der zehn statt der null Komma acht eins ?? ohne Taschenrechnerzwei mal vier mal zweivier mal vier ?? sechzehnzweiNullen drei vier null neun fünf sechs sieben acht null und sechzehn mal zehn ?? achtund einheitstechnischTerror sichert ?? nochmalsKraft?? Masse mal Beschleunigungund dann kriegen sie als Einheit ein Newton ist gleich ein KilogrammMeter pro Sekunde QuadratKilogramm Meter pro Sekunde Quadrat Anmerkungdass es irgendwann im Schlaf funktioniertKraft als nächstes hat man die ArbeitsworkW F für vors die Arbeit wieähmKraft mal Weg zum Beispieldas heißt ein Schulistein Newtonmeterbis ein Newtonmeter das hier noch mal Meter also ein KilogrammQuadratmeterpro Quadratssekundeund sind immer noch die Leistung P powerals Arbeit pro Zeitdas wäre also ein Wattalsoffizielle Einheit sie teilen das noch durch Sekunden haben Sie ein KilogrammQuadratmeterpro Kubik Sekundeso Wasser mehrereMeter durch Kubikmeter ?? Meter Meter MeterKubikmeter geht weg es beim Kilogramm Quadratmeterpro QuadratssekundeKilogramm Quadratmeter pro Quadratssekundesind es lediglich zu das wenig mit dem wir vertauschendass sie nicht die selben mir alsosechzehn hundert sind noch achtJoulesdas heißt der Jahresenergieertragdas ist jetzt anderer Dreisatzdas meine ich auch Dreisatzwenn man weiß welche Zahlen man imAntragwäre also wie vielso pro Jahr dieses hier mal vier mal drei hundert fünfundsechzigvier Vorgänge am Tag drei hundert fünfundsechzigTage im Jahr mal sechzehn mal zehnJoulevor sich das total irritierend ?? nicht gerade die drei hundert fünfundsechzig tatsächlich die Einheit tagt dabeidas einfach drei hundert und sechzig malwie oft passiert das viermalmal drei hundert und sechzig mal passiert alles das ist ohne Einheit hieres ist nichttagelang sozusagen?? ein Tag mal soundsoviel Wattein Tag mal zehn Wattdosisnicht ein Tag lang Beistrich wird es wirklich nur gezähltdrei hundert und sechzig mal ?? und das mal viermal so oft passiert das zehn hochsechzehn war sie noch acht Schuheist ?? Energieertrag also so viel Joulepro Jahr wahrscheinlich für eine Leistungund das will ich natürlich jetzt inKilowatt oder Stunden oder Megawattstundenoder Gigawattstundenhaben am einfachsten finde ich die Schuld zu Wattsekundenzu machenein Schulinteresserückwärts nehmenein Schul ist eine Wattsekundeund eine Sekunde ist eine drei tausend sechs Hundertstelstundehier steht alsovier mal drei hundert fünfundsechzigmal sechzehnmal zehn hochachtWattund dann Stundendurch drei tausend sechs hundert durch drei tausend sechs hundertbisher angekommenundnaja jetzt Beistrich kürzen hierdrei hundert vierundsechzigdrei tausend sechs hundertborge mir noch neunzehn Potenz macht der sieben drausmiteinander kürzenAnführungszeichen obenso der Landes ?? Firma sechzehn vierundsechzigmal zehn hoch siebenWattstundenzur Wiederholung gerade auch noch mal folgendesKilo sind zehn hoch dreiMega sind zehn hoch sechsNiger sind zehn hoch neunZähler sind zehn hoch zwölf immer in DreierschrittennatürlichWetter zehn hochfünfzehnwenn's um bundesweite Größen geht extrawenn's umweltweite Größen geht zum Beispielzehn hochachtzehnist am leichtesten zu merken wenn man die Geschichte der Computer mit verfolgt hat erst hatte man Kilobyte dann hätte man Megabyte ein geniales Hansefest werden Terabyte lockerundwenn man Google ist oder so dann ?? bei Petabytekennt man diese Abkürzung irgendwann auswendig zu es habe hierden sechzig mal zehn hoch siebenhundert ?? der ganze dramatisch sind sechs hundert vierzigmal zehn hoch sechs tausend sechs hundert vierzigMeterodernull Komma sechs vier mal zehn hoch neunnull Komma sechs ??das sind also null Komma ?? besser Leerzeichen schreiben ist gleich null Komma sechs vierGeigerWeitstundenals wäre der Jahresenergieertragmit einem Wirkungsgrad von hundert Prozentangenommen dass Wirkungsgrad hundert Prozent istKomma kann noch folgendes wenn man dieses WasserkraftwerkGezeitenkraftwerksoll ich sagen wenn man dieses Gezeitenkraftwerkso betreibt das man wird sichdas Beckenleerlaufenlässt beitiefster Elbe und bei höchster Flutverlaufen lässt?? diskutiert ist das sinnvoll das so zu machenoder sollte man das liebergleichmäßiger machen ?? finden viermal am Tag so ein Schwall an Energie kommt es Beistrich nicht gerade nett fürs Netz aber angenommen würde das so machen wir mit definierter Höhendifferenzund so weiter selben Abmessungenangenommen man würde jetzt tatsächlichbis kurz vor dem höchsten Wasserstand wartenund dann dreißig Minutendas Wassereinfüllenzu laufen lassenund dann wieder dicht machenwas für eineLeistungmüsste die Turbine habenund der Generator natürlich auch Leistung der Turbine schreibe ich maldas?? ?? hin also wir haben die Leistungsarbeitpro Zeitdie Arbeitdie Arbeit die Arbeit ehrten sie die Energiepotentielle Energie sechzehn neunzehn Uhr Schulsechzehnhundert zehn ??Vision und was ist die Zeit dreißig Minutenjetzt will ich das ganze auf Watt habenuns gern auf PS ?? oder dasim einfachsten auch wieder die News schreiben als Wattsekundenund die Minuten schreiben als sechzigSekundenund dann bin ich dawenn ich da war äh diesechzehnmal zehn Punkt acht hundert Sekundendurchdreißig mal sechzigdreißigsechzigSekundenSekundenkürzenund habe wie gewünscht war zwei mal gucken was sonst noch gehtkönnen unten zwei Nullen loswerdenund oben die achtlos werden et cetera noch zehn und sechs?? sechzehndurchachtzehnohne Taschenrechnersechzehn durch achtzehn ist natürlich einsund dann bin ich bei zehn hoch sechsWatt als es irgendwas bei einem Megawattdurchaus machbaroder sogar sehr gut machbarfür eine WasserturbineBeistrich Generatorlösbar?? den sie nebenbei wie das gern in der Klausur hätteAngaben Pi mal Daumen nicht trauen zu dass sie das im Taschenrechner eingeben das macht ja kein Mensch mit Taschenrechner das rechtlich wenn dann allenfalls noch mit der Tabellenkalkulationsowieso eine Programm