Lösung zu Altklausurfragen

    Weiß jemand die Anworten zu den folgenden Altklausurfragen?:


    Regelstellung (Drei Sachen nennen) -> Was ist damit überhaupt gemeint?
    Wodurch hat man Verluste beim Drehstrom (4 Dinge nennen)
    Wie viel Volumenprozent macht CO2 im Rauchgas eines Kohlekraftwerks aus?
    Was bedeutet die Abkürzung BMCR, und wofür steht sie?
    Wie setzen sich die Kosten für ein Kraftwerk zusammen? Jeweils mit einem Beispiel und dem zugehörigen Diagramm zeichnen und beschriften.
    2 Unterschiede bei der Nutzung von Stroh statt konventionellen Brennstoffen
    Beschriften eines Braunkohlekraftwerkes -> Hat vielleicht jemand ein Foto davon?
    Verbrennungsberechnung von Kohle - Wie viel CO2 entsteht bei der Verbrennung von 10kg Kohle (Zusammensetzung war gegeben)- Die Rechnung ist zwar so ähnlich im Skript, aber hat jemand vielleicht die Vorgehensweise aufgeschlüsselt?


    Vielen Dank schonmal im Voraus!

    Meine Antworten zu den Fragen wären


    1. Regelstellung: Festdruck, Gleitdruck, modifizierter Gleitdruck (die Varianten zur Regelung von Turbinen, wenn zum Beispiel mehr Leistung im Netz verlangt ist. (anfangs dachte ich auch, dass Primärregelleistung, Sekundärregelleistung und Tertiärregelleistung bzw. Minutenreserve gemeint sein könnten)


    2. Drehstromverluste: Blindleistungsbedarf (Verlust an Leistung über Transportstrecke), Wärme (gekühlte Widerstände können mehr Leistung übertragen), Wind, Phasenunerschied Strom und Spannung (bei dem letzten beiden unsicher).


    3. Kohlekraftwerk: circa. 15% CO2 im Rauchgas.


    4. BMCR: Ist mir auf keiner Folie aufgefallen. Im Netz steht BMCR für "Boiler maximum continuous rating" ist wohl ein Maß dafür, bei welcher Temperatur, Dampfmasse und Druck ein Kessel maximal arbeiten kann.


    5. Kraftwerkskosten: Ich denke es sind Fixkosten und variable Kosten für ein Kraftwerk gemeint (Fixkosten: Annuität,Personal,..; variable Kosten: Brennstoff, Wartung,...). Es sind die Graphen gemeint, welche die Jahreskosten über den Betriebsstunden pro Jahr eines Kraftwerks aufzeigen. (Aus den Graphen ist zum Beispiel zu entnehmen, dass es ab über 1800hr/a wirtschaftliche ist eine Holzhackschnitzelfeuerungsanlage anstatt einer Erdgasfeuerungsanlage zu betreiben)


    6. Stroh vs. konventionelle Brennstoffe: Stroh hat einen höheren Ascheanteil und hohen Chlorgehlat im Gegensatz zu konventionellen Brennstoffen und ist aus diesen Gründen ein problematischer Brennstoff (möglicherweise auch noch der Volumenenergiegehalt, bei welchem die Torrefizierung jedoch Abhilfe schaffen kann).


    7. Braunkohlekraftwerk beschriften: ich habe ein beschriftetes Steinkohlekraftwerk in meinem Folgesatz (ist aber schwer leserlich, weil ich schnell mitschreiben musste) bei einem Braunkohlekraftwerk sollte das ganze ähnlich aussehen plus eine zusätzliche Trocknung wegen des höheren Wasseranteils?


    8. Verbrennungsrechnung: wenn eine Zusammensetzung von Kohle gegeben ist musst du den Kohlenstoffgehalt heraussuchen. Diesen multiplizierst du mit deiner gegebenen Menge an Kohle, die du verbrennen willst. Danach weißt du wie viel kg Kohlenstoff in der Kohle vorhanden sind. pro kg Kohlenstoff entstehen 11/3 (44/12) kg CO2 (Massenerhaltung der Molgewichte). Multiplizierst du jetzt noch deinen Kohlenstoffgehalt in kg aus der gegebenen Menge an Kohle mit den 11/3 kg CO2 erhält du deine Menge an CO2 in kg. (ich hänge eine Rechnung für 10kg Kohle an, wichtig sind die Markierten stellen; besonders deine kg an Kohle und die Zusammensetzung von Kohle können in der Klausur variieren.



    Um Verbesserung oder Ergänzung ist gebeten. Kann nicht auf Richtigkeit garantieren, da ich auch hauptsächlich für andere Module gelernt habe.

    Zitat von Gina12

    Eine Frage noch @Grantelbart: Du hast ja bei deiner Berechnung jetzt zwei Werte für kg CO2, bist du dir sicher, dass man zum Schluss nochmal *0,6632 rechnen muss? Steht ja so auch nicht im Skript.

    Der obere Wert ist die Menge an CO2, welche bei einer Verbrennung von 1kMol Kohlenstoff mit 1kMol O2 entsteht. Durch das Massenerhaltungsgesetz bekommt man so ein Verhältnis der Edukte und Produkte. Bei diesem Verhältnis ist noch nicht die Menge an Kohle eingebracht, welche man verbrennt. Jetzt weiß man erst, dass bei einer Verbrennung von 12kg Kohlenstoff mit 32kg Sauerstoff 44kg Kohlenstoffdioxid entstehen müssen.
    Das Verhältnis von CO2 zu C ist also 44/12 (bzw. 11/3 gekürzt).


    Verbrennt man beispielsweise 1kg Kohle berechnet man zunächst, durch die gegebene Zusammensetzung von Kohle (66,32Gew% Kohlenstoff), wie viel kg Kohlenstoff in einem kg Kohle enthalten ist (bei 1kg Kohle x 0,6632= 0,6632kg C/kgKohle).


    Um zu Berechnen wie viel kg CO2 also bei der Verbrennung von 1kg Kohle entstehen muss man noch die Masse Kohlenstoff, welche in der Masse Kohle vorhanden ist mit dem Verhältnis aus der allgemeinen Verbrennungsrechnung multiplizieren
    => 0,6632kgC x 11/3 x kgC/kgCO2 = 2,43kgCO2

    Ich würde zur Frage nach den Verlusten beim Drehstrom noch ergänzen:
    - Ohmscher Verlust (Erwärmung Leitung)
    - Blindleistungskompensation
    - spannungsabhängige Verluste
    - Verluste in Transformatoren
    - Verluste im lokalen Netzbereich


    Ist auf der Folie 98 von Kapitel III Erneuerbare Energien des aktuellen Foliensatzes zu finden.