Regenerative Energiequellen: Praktikum

Verantwortliche für Inhalt und Durchführung.- Verwendete Formelzeichen.- 0 Einleitung.- 0.1 Ziel des Praktikums.- 0.2 Allgemeine Hinweise.- 0.3 Laborordnung.- 1 Berechnung von Sonnenstand und -Strahlung.- 1.1 Versuchsziel.- 1.2 Einige Grundlagen.- 1.2.1 Extraterrestrische Strahlung G0 (Solarkonstante).- 1.2.2 Strahlendurchgang durch die Atmosphäre.- 1.2.3 Trübungsfaktor (TR).- 1.2.4 Optische Weglänge/Air Mass.- 1.2.5 Terrestrische Strahlung (Direktstrahlung) G0.- 1.2.6 Winkelverhältnisse.- 1.2.7 Einstrahlung.- 1.3 Verständnisfragen zum Versuch.- 1.4 Aufgabenstellung/Versuchsdurchführung.- 1.5 Anhang zu Versuch 1.- 2 Auslegung von solarthermischen Anlagen.- 2.1 Versuchsziel.- 2.2 Einige Grundlagen.- 2.2.1 Energetische Betrachtungen.- 2.2.2 Auslegungsmethoden.- 2.2.3 Wirtschaftliche Betrachtungen.- 2.2.4 Ökologische Betrachtungen.- 2.3 Verständnisfragen zum Versuch.- 2.4 Aufgabenstellung/V ersuchsdurchführung.- 2.5 Anhang zu Versuch 2.- 3 Windenergiekonverter (WEK).- 3.1 Versuchsziel.- 3.2 Einige Grundlagen.- 3.2.1 Die Leistung des Winds.- 3.2.2 Häufigkeitsverteilung des Winds.- 3.2.3 Der Widerstandskonverter.- 3.2.4 Der Auftriebskonverter.- 3.2.5 Windrad und Antriebsmaschine.- 3.2.6 Typische Leistungskurven.- 3.2.7 Ermittlung des Energieertrags.- 3.3 Verständnisfragen zum Versuch.- 3.4 Aufgabenstellung/Versuchsdurchführung.- 3.4.1 Leerlaufkennlinie.- 3.4.2 Belastungskennlinie.- 3.4.3 Ladekennlinie mit Laderegler.- 3.4.4 Montage.- 3.4.5 Ausweitung der aufgezeichneten Daten.- 3.5 Anhang zu Versuch 3.- 4 I-U-Kennlinien von Solarzellen und PV-Modulen.- 4.1 Versuchsziel.- 4.2 Einige Grundlagen.- 4.2.1 Begriffe.- 4.2.2 I-U-Kennlinien.- 4.2.3 Beschreibungsmodell.- 4.2.4 Kenngrößen.- 4.2.5 Bestimmung von Rs.- 4.2.6 Bestimmung von Rp.- 4.2.7 I-U-Kennlinienbestimmung.- 4.3 Verständnisfragen zum Versuch.- 4.4 Praktische Hinweise zum Versuchsaufbau.- 4.4.1 Lichtquellen.- 4.4.2 Bestrahlung.- 4.4.3 Temperatur.- 4.4.4 I-U-Kennlinienaufnahme.- 4.5 Aufgabenstellung/Versuchsdurchführung.- 4.5.1 Messungen an einer Solarzelle.- 4.5.2 Messungen an PV-Modulen.- 4.6 Anhang zu Versuch 4.- 5 Elektrolyse.- 5.1 Versuchsziel.- 5.2 Einige Grundlagen.- 5.3 Verständnisfragen zum Versuch.- 5.4 Praktische Hinweise zum Versuchsaufbau.- 5.5 Aufgabenstellung/Versuchsdurchführung.- 5.5.1 Strom-Spannungskennlinien Ukl = f (/) für aktivierte und nicht aktivierte Elektroden (Blatt 1).- 5.5.2 Die Abhängigkeit der Zellklemmenspannung Ukl vom Elektrodenabstand L für aktivierte und nicht aktivierte Elektroden (Blatt 2).- 5.5.3 Die Abhängigkeit der Zellklemmenspannung Uu von der Elektrolyttemperatur für aktivierte und nicht aktivierte Elektroden (Blatt 3).- 5.5.4 Versuche mit glatten Nickelelektroden.- 5.5.5 Versuche mit aktivierten Nickelelektroden.- 5.6 Anhang zu Versuch 5.- 6 Brennstoffzelle.- 6.1 Versuchsziel.- 6.2 Einige Grundlagen.- 6.3 Verständnisfragen zum Versuch.- 6.4 Praktische Hinweise zum Versuchsaufbau.- 6.5 Aufgabenstellung/V ersuchsdurchführung.- 6.5.1 Checkliste.- 6.5.2 Meßprotokoll.- 6.5.3 Auswertung.- 6.6 Anhang zu Versuch 6.- 7 PV-Hausversorgung.- 7.1 Versuchsziel.- 7.2 Einige Grundlagen.- 7.2.1 Der PV-Generator.- 7.2.2 Der Laderegler.- 7.2.3 Der Speicher.- 7.2.4 Der Wechselrichter.- 7.3 Verständnisfragen zum Versuch.- 7.4 Praktische Hinweise zum Versuchsaufbau.- 7.5 Aufgabenstellung/Versuchsdurchfuhrung.- 7.6 Anhang zu Versuch 7.- 8 Erzeugung von Alkohol.- 8.1 Versuchsziel.- 8.2 Einige Grundlagen.- 8.3 Verständnisfragen zum Versuch.- 8.4 Versuchsaufbau.- 8.5 Aufgabenstelhmg/Versuchsdurchführung.- 8.5.1 Anfahren der Anlage.- 8.5.2 Betrieb der Anlage.- 8.5.3 Destillation.- 8.5.4 Auswertung.- 8.6 Anhang zu Versuch 8.- 9 Erzeugung von Biogas.- 9.1 Versuchsziel.- 9.2 Einige Grundlagen.- 9.3 Verständnisfragen zum Versuch.- 9.4 Versuchsaufbau.- 9.5 Aufgabenstellung/V ersuchsdurchfiihrung.- 9.5.1 Anfahren der Anlage.- 9.5.2 Betrieb der Anlage.- 9.5.3 Anwendung.- 9.5.4 Auswertung.- 9.6 Anhang zu Versuch 9.

Regenerative Energiequellen sind besonders durch die Frage nach effizientem Schutz unserer Atmosphäre zum zentralen Bestandteil der energiepolitischen Diskussion geworden. Ein gleichnamiges Lehrbuch stellt die regenerativen Energiequellen nicht nur unter physikalischen, technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten dar, sondern behandelt auch die für unser Land interessantesten Nutzungsmöglichkeiten. Dieses Praktikumsbuch gibt Anleitungen zur Durchführung von Versuchen, die vom Leser teilweise auch selbständig durchgeführt werden können. Auch wenn der Leser diese Experimente nicht selbst durchführt, ermöglichen Beispiele von Versuchsauswertungen deren gedanklichen Nachvollzug. Verständnisfragen mit entsprechenden Antworten erlauben die Kontrolle des erlernten Wissens.