Energienetze
Die Energienetze werden zu Marktplätzen
Stromtrassen
Sie haben eine vielseitige Bedeutung zur Sicherung der Stromversorgung und sie sind Plattform des internationalen Energiehandels.
Windkraft
Windkraftanlagen sind Umstritten wegen ihrer "optischen Dominanz", wirken jedoch passiver in der Landschaft als die Dampfschwaden der Kühltürme kalorischer Kraftwerke
Windkraft
Windkraftanlagen lassen sich einfach errichten und nahezu rückstandsfrei wieder zurück bauen.
Kernenergie
Steigen wir wirklich aus? - Über den europäischen Stromhandel bleibt Kernenergie noch sehr lange im Strommix erhalten
Kernenergie
Anlagen in Deutschland sind auf einem sehr hohen technischen Niveau, doch unklar ist: Wer bringt den "Mülleimer" heraus? ... Und: Wohin?
Kernenergie
Kernenergie ist NICHT "billiger" als eine "Energiewende"! - Kernenergie wurde und wird massiv durch Steuermittel finanziert. Regenerative Energie dagegen durch EEG-Umlagen.
Elektromobilität
Elektromotoren haben einen erheblich besseren Wirkungsgrad als Verbrennungsmotoren.
Elektromobilität
Hybridfahrzeuge sind derzeit der ideale Kompromiss für jeden, der ein Fahrzeug für Kurz- und Langstrecken benötigt.
Elektromobilität
Läuft er schon? - Nein, ein Elektromotor läuft nie im Stillstand! Warum sollte er das auch tun?
Elektromobilität
Kleine Fahrzeuge werden zum Kultfahrzeug, bringen Fahrspaß und entlasten den Stadtverkehr
Elektromobilität
Die Fahrzeuge sind längst alltagstauglich und gemessen am Nutzungsverhalten potenzielle ERSTfahrzeuge
Elektromobilität
Elektrobilität bedeutet CO2-emissionsarme Mobilität - auch bei der Nutzung des herkömmlichen Strommixes.
Solarenergie
Wie der Journalist Dr. Franz Alt in einem seiner Werke treffend erkannte: "Die Sonne schickt uns keine Rechnung!"
Solarenergie
Ist Solarenergie tatsächlich ein Strompreistreiber? - In der Vergangenheit wurden Kohle und Kernkraft nahezu "unauffällig"aus dem Steuertopf subventioniert. Älteren Generationen ist zudem der "Kohlepfennig" ein Begriff, eine Kohlesubvention, um deutsche Abbaugebiete international wettbewerbsfähig zu machen und Arbeitsplätze zu sichern. Umlagen für Regenerative Energien tauchen dagegen klar formuliert auf der Stromrechnung auf.
Wasserkraft
Talsperren verändern das Landschaftsbild, doch wie häufig im Wasserbau ist die Erzeugung elektrischen Stroms nur eine Nebennutzung. Talsperren erfüllen vorwiegend den Sinn zur Sicherung der Trinkwasserversorgung von Ballungsräumen.
Wasserkraft
Wasserkraft, so sagt man, schade den Fischpopulationen. Tatsache ist: Die Schifffahrt und Industrieemissionen haben die Fischbestände in den Flüssen in den vergangenen Jahrzehnten fast vollständig eliminiert.
Wasserkraft
Beim Bau oder der Erweiterung eins Wehres ist zu bedenken, dass sich ober- und unterwasserseitig die Grundwasserniveaus verändern. Dies kann auch Auswirkungen auf im Flusslauf befindliche Bauwerke und deren Fundamente haben.
Wasserkraft
Wasserkraft erleben und mehr über die Technik zum Anfassen erfahren? - Das Vattenfall-Wasserkraft-Museum in Ziegenrück (Thüringen) ist eine Empfehlung der Redaktion (Klick ins Bild für mehr Infos).
Wasserkraft
Flüsse sind nicht nur Schifffahrtswege und Energiequelle, sondern vor allem aus Lebensraum für Flora, Fauna und nicht zuletzt für den Menschen. Moderne Wasserkrafttechnik bewahft Lebensräume und trägt mit dem Um- bzw. Neubau bestehender Wehre zur Verbesserung der ökologischen Gesamtsituation bei.
Elektromobilität
Das rein elektrische Vorserienmodell einer Mercedes A-Klasse bestand den sehr sportlichen Nachmittag auf einem ÖAMTC-Testgelände mit Bravour!
Elektromobilität
Begrenzte Reichweite? Teuer? Die Städte werden nicht leerer? - All diese Killerphrasen erweisen sich bei objektiver Betrachtung als haltlos! - Dem Elektroantrieb wird die Zukunft gehören.
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eMove360° startet am 17. Oktober in München

Die Finalisten des neu konzipierten eMove360° Award für Elektromobilität & Autonomes Fahren 2017 stehen fest.  Die Experten-Jury hat in ihrer Sitzung die innovativsten und zukunftsträchtigsten Einreichungen in den sechs Wettbewerbskategorien ausgewählt und als Award-Finalisten nominiert. In den Kategorien „Mobility Concepts & Software“, „Energy Storage“, „Charging Infrastructure” “Powertrain”, “Automated Driving sowie „Electric Vehicle“ haben die Juroren insgesamt 23 Unternehmen und Organisationen als Nominierte ausgewählt. Die Finalisten und Sieger werden im Rahmen der feierlichen Preisverleihung im festlichen Ambiente der Münchner Glyptothek am Vorabend der eMove360° Europe 2017 – Internationale Fachmesse für Mobilität 4.0 – elektrisch – vernetzt – autonom (17.-19. Oktober 2017, Messe München) bekannt gegeben.

eMove360° Award 2017: Hervoragende Finalisten bestätigen neues Messe- und Award-Konzept. Bildquelle: MunichExpo Veranstaltungs GmbH
eMove360° Award 2017: Hervoragende Finalisten bestätigen neues Messe- und Award-Konzept. Bildquelle: MunichExpo Veranstaltungs GmbH
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Workshop zur netzfernen Energieversorgung findet zum fünften Mal in Bayern statt

Memmingen, 03.07.2017. Am 28. und 29. September finden in der Stadthalle im bayerischen Memmingen Vorträge und interaktive Veranstaltungen zu neuen Entwicklungen in der dezentralen Strom- und Wasserversorgung statt. Rund 450 Teilnehmer der internationalen Off-Grid-Branche werden zu dem Workshop mit begleitender Ausstellung erwartet. Das Programm ist deutsch und englisch, wobei es für alle Vorträge Simultanübersetzungen geben wird. Zum ersten Mal finden bei dem Workshop, der seit 2011 alle zwei Jahre ausgerichtet wird, ein Forum zum Thema Wasser und Versteigerungen von Off-Grid-Komponenten statt.

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Termin für belektro 2018 steht fest: 6. bis 8. November 2018

Die Berliner Elektrofachmesse belektro rückt vom Oktober in den November und wird im kommenden Jahr vom 6. bis 8. November 2018 stattfinden. Die Anpassung der Laufzeit war mit den Trägern und Förderern der Messe intensiv diskutiert und beschlossen worden. Karel Heijs, Direktor der Messe Berlin: „Damit orientiert sich die Laufzeit der belektro noch stärker an den Bedürfnissen der Branche. Auch die bereits bei der belektro 2016 umgesetzte inhaltliche Schärfung mit individuellen Angeboten für spezielle Zielgruppen werden wir weiter forcieren.“

Die nächste belektro findet vom 6. bis 8. November 2018 auf dem Berlin ExpoCenter City am Funkturm statt. Foto: Messe Berlin
Die nächste belektro findet vom 6. bis 8. November 2018 auf dem Berlin ExpoCenter City am Funkturm statt. Foto: Messe Berlin

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Chance für dezentrale Energiewende

Berlin, 29. Juni 2017. Der Bundesverband Neue Energiewirtschaft (bne) begrüßt die Verabschiedung des Mieterstromgesetzes durch den Deutschen Bundestag. „Das fast 20 Jahre nach dem Start des EEG nun auch Mieter von sauberen und dezentralen Energielösungen profitieren können war ein überfälliger Schritt“, betont bne-Geschäftsführer Robert Busch. Gegenüber dem ersten Entwurf gab es dabei wichtige Änderungen, für die sich der bne im parlamentarischen Verfahren stark gemacht hat.

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WWF: Einigung bei Ökostromgesetz ist erster Schritt in die richtige Richtung

Wien, 29. Juni 2017. Die Umweltorganisation WWF sieht in der nächtlichen Einigung der Politik zur Novelle des Ökostromgesetzes einen Schritt in die richtige Richtung. „Die nächsten Ausbauschritte werden damit ermöglicht, der drohende Stillstand wurde damit in letzter Sekunde abgewendet“, so Karl Schellmann, Energie- und Klimaschutzreferent des WWF. Eine echte Weiterentwicklung des Ökostromgesetzes muss sich aus der Sicht des WWF aber am wirklichen Ausbaubedarf einer vollständigen Energiewende mit dem Ziel einer 100 Prozent erneuerbaren Energieversorgung orientieren und auch Naturschutzkriterien für die zu fördernden Projekte enthalten.

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Synchrongenerator

Betrachtet man die Synchronmaschine als Generator, so kann diese in verschiedenen Bauweisen realisiert werden. Die erste Unterscheidung betrifft die Art der Erregung. Maschinen mit Permanentmagnet-Erregung haben einen guten Wirkungsgrad und benötigen keine externe Spannungsquelle für den Anlauf. Allerdings ist die Erregung selbst nicht regelbar und nach oben durch die Stärke des permanenten Magnetfeldes begrenzt.

Alternativ dazu kann die Erregung auch mithilfe einer eigenen Erregerwicklung realisiert werden. Die Stärke der Erregung lässt sich durch Variation des Erregerstroms steuern.

Eine weitere Unterscheidung stellt die Bauweise der Maschinen dar: Hier wird zwischen Innen- und Außenpolmaschinen unterschieden. Bei der Innenpolmaschine sind die Erregerwicklungen auf dem Läufer angebracht. Die Ständerwicklungen, die an das Netz angeschlossen werden, müssen nicht über Schleifringe geführt werden. Anders sieht es bei der Außenpolmaschine aus: Hier werden die Leistungsströme der Läuferwicklungen über Schleifringe zu den Klemmen geführt. Der Verschleiß ist entsprechend hoch. Zu erwähnen seien noch die Ausführungen des Läufers als Schenkelpol- oder Vollpolläufer. Der Vollpolläufer – auch Turboläufer – kommt in schnell laufenden Maschinen zum Einsatz, weil die Fliehkräfte besser zu beherrschen sind als bei einer Schenkelpolmachine.

Bei der Synchronmaschine stehen die Netzfrequenz (f) und die Drehzahl (n) der Maschine in direkt proportionalem Zusammenhang. Neben der Drehzahl ist die Zahl der Polpaare (p) der entscheidende Parameter. In der Wasserkrafttechnik ist dies beispielsweise besonders wichtig, weil hier gerne langsam laufende Generatoren – möglichst ohne Einsatz eines Getriebes – verwendet werden. Für die synchrone Drehzahl in Min-1 abhängig von der Polpaarzahl und der Netzfrequenz (50 Hz) gilt:

Berechnung der Synchrondrehzahl  

 

p

nS [min-1]

1 3000
2 1500
4 750
8 375
20 150

 

Synchrongeneratoren können mit sehr geringen Drehzahlen betrieben werden, wenn sie mit einer hohen Polpaarzahl konstruiert werden.

Die Drehzahl der Synchronmaschine ist nicht vom Drehmoment abhängig! Allerdings ist das Drehmoment proportional zum Polradwinkel . Der Polradwinkel beschreibt die Verschiebung der Polradspannung (Up) zur Ständerspannung (Us).

Im Motorbetrieb (elektrische Leistung wird zugeführt und in mechanische Leistung umgesetzt) ist der Polradwinkel negativ.

Polradwinkel beim Synchronmotor

Stabiler Zustand:

Polradwinkel Synchronmotor stabiler Zustand

Dagegen wird im Generatorbetrieb mechanische Energie auf die Welle zugeführt und elektrische Energie erzeugt. Der Polradwinkel ist positiv:

Polradwinkel Synchrongenerator

Stabiler Zustand:

Polradwinkel Synchrongenerator stabiler Betrieb

In einem Kraftwerk wird die Maschine als Generator betrieben. Sie erzeugt aus der aufgenommen mechanischen Energie unter Berücksichtigung innerer Verluste elektrische Energie.

Zusammenhang von zugeführter mechanischer zu abgegebener elektrischer Leistung

Im Folgenden sei eine verlustfreie Maschine angenommen (=1). Die aufgenommene mechanische Leistung ist dann gleich der abgegebenen elektrischen Leistung. Die mechanische Leistung errechnet sich aus dem Drehmoment an der Generatorwelle und der mechanischen Winkelgeschwindigkeit .

Synchrongenerator: Zusammenhang von Leistung und Drehmoment 

Darstellung der Spannungszusammenhänge von Polrad und Ständerspannung sowie der zugehörigen Ströme im Ersatzschaltbild unter Berücksichtigung des Polradwinkels . Quelle: Dirk Peier, Studienskript „Einführung in die elektrische Energietechnik II“, Kurseinheit 9

Darstellung der Spannungszusammenhänge von Polrad und Ständerspannung sowie der zugehörigen Ströme im Ersatzschaltbild unter Berücksichtigung des Polradwinkels. Quelle: Dirk Peier, Studienskript „Einführung in die elektrische Energietechnik II“, Kurseinheit 9

 

Für die elektrische Leistung gilt:

Wirkleistungsberechnung Drehstrom

 

 

Nach dem Ersatzschaltbild und dem sich daraus ergebenen Zeigerdiagramm kann der Strom Is auch als Spannungsabfall an Ld, dem entsprechenden Blindwiderstand Xd unter Berücksichtigung des Polradwinkels J ausgedrückt werden:

Leistungsberechnung unter Berücksichtigung des Polradwinkels

Durch Gleichsetzen der Gleichungen der mechanischen und elektrischen Leistung lässt sich das Drehmoment errechnen, das an der Generatorwelle angreifen muss, um den Bedarf des Netzes zu decken. Dieses wird durch beispielsweise bei einem Wasserkraftwerk über die Wassermenge gesteuert, die auf die Turbinen einwirkt. Hier ist es die Aufgabe des Leitapparates und/oder die Ausrichtung der Turbinenschaufeln, die richtige Wassermenge einzustellen. Die Regelung muss allerdings auch dafür sorgen, dass dass der Polradwinkel nicht größer als 90° wird. Ab diesem Winkel kann die Maschine nicht mehr in den synchronen Betrieb zurück kehren. Man spricht vom „Kippen“.

Zusammenhang von Drehmoment, elektrische Leistung und Polradwinkel 

(rs/02-2012)

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