Aufgabe Vorschlag C - Aufgabe 1 - Energiespeicher · Abitur Hessen Umwelttechnik LK 2021
Thema: Energieformen, Energiespeicher und Stromnetze · Aus der Prüfung LK (2021)
Aufgabenstellung
Eine der größten Herausforderungen bei der Bereitstellung von Nutzenergie ist deren Speicherung. In Zukunft wird die Speicherung von Wärmeenergie in Gebäuden eine zunehmende Bedeutung haben. Eine der technischen Möglichkeiten, Wärmeenergie für Gebäudeheizungen zu speichern, ist der sogenannte Latentwärmespeicher. Diese bieten sich vor allem in Kombination mit einer solarthermischen Anlage und einer Wärmepumpe als Wärmeversorgungssysteme für Wohngebäude an.
1.1
Nennen Sie zwei weitere Erscheinungsformen für Energie und beschreiben Sie dafür jeweils zwei technische Speichermöglichkeiten.
(10 BE)
Lösung
Nach den offiziellen Korrekturhinweisen
Nennen Sie eine weitere Erscheinungsform für Energie und beschreiben Sie dafür zwei technische Speichermöglichkeiten.
Lösung: Mechanische (potenzielle) Energie: - Pumpspeicherkraftwerke: Vergrößern durch Anheben von Wasser in ein höher gelegenes Becken dessen potenzielle Energie. Bei Bedarf wird durch Ablassen auf ein niedrigeres Energieniveau kinetische Energie erzeugt und über Turbinen/Generatoren Strom bereitgestellt. - Druckluftspeicherkraftwerke: Komprimieren Luft in Kavernen und speichern damit potenzielle Druckenergie, die durch Expansion in Turbinen wieder abgegeben wird. (Alternativ: Massenschwungradspeicher für kinetische Energie)
Nennen Sie eine zweite weitere Erscheinungsform für Energie und beschreiben Sie dafür zwei technische Speichermöglichkeiten.
Lösung: Chemische Energie: - Akkumulatoren: Elektrische Energie wird durch elektrochemische Vorgänge in chemische Bindungsenergie umgewandelt (reversibler Prozess). - Wasserstoffspeicherung (Power-to-Gas): Durch Elektrolyse von Wasser wird Wasserstoff erzeugt, in Drucktanks gespeichert und z. B. in Brennstoffzellen wieder verstromt. (Alternativ: Methanisierung / Power-to-Gas aus CO2 und H2)
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