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Energiespeicher

Wohin mit dem Strom, den gerade niemand braucht? Pumpspeicher, Batterien und Wasserstoff geben eine Antwort.

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Pumpspeicherkraftwerk im Tagesbetrieb

AFB I–II

Ein Pumpspeicherkraftwerk verbindet zwei Becken mit einem Höhenunterschied von \(h = 400\ \text{m}\). Beim Entladen fließen in einer Stunde \(m = 1{,}8 \cdot 10^{6}\ \text{kg}\) Wasser vom Oberbecken durch die Turbine ins Unterbecken. Der Wirkungsgrad der Entladung beträgt \(\eta = 80\,\%\). Rechnen Sie mit \(g = 9{,}81\ \text{m/s}^2\) und \(1\ \text{kWh} = 3{,}6 \cdot 10^{6}\ \text{J}\).

  1. Nennen Sie zwei Gründe, warum ein Stromnetz mit viel Sonnen- und Windstrom Speicher braucht.
  2. Berechnen Sie die elektrische Energie in kWh, die das Kraftwerk in dieser Stunde ins Netz abgibt.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Denken Sie daran, wann Solarstrom anfällt und wann in einem Haushalt am meisten Strom gebraucht wird.Zwei Stichpunkte genügen, eine Erläuterung ist nicht verlangt.
Hinweis zu Aufgabe b)
Erst \(E = m \cdot g \cdot h\) in Joule berechnen, dann durch \(3{,}6 \cdot 10^{6}\) teilen und zuletzt mit dem Wirkungsgrad multiplizieren.