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    Suchergebnis für 'Turbine'



  • Siemens Stiftung
    Wind turbine – inside view
    Labeled graphic:Rotor and nacelle (engine housing) of a three-bladed wind turbine with a horizontal rotation axis. The inside view of the nacelle is shown, and the individual components are labeled.The three-bladed wind turbine with horizontal rotation axis shown here is the most common design for large wind power plants. The wind turbine consists of a rotor and a nacelle (engine housing), which are installed on a high tower.How it works: The anemometer measures the wind velocity. The data is sent to a monitoring computer, which controls the turbine and operates the yaw motor, which orients the wind turbine. When the turbine is in the optimum position relative to the wind, the wind applies a torque to the rotor blades: The wind turbine rotates (approximately 20 rotations/min) and, along with it, the drive shaft. The gearset converts the rotational speed of the rotor to the rotational speed needed for the generator (in Europe: 1,500 rpm or 3,000 rpm; in the United States: 1,800 rpm or 3,600 rpm). The generator generates the electric power, which is conducted down to the base of the wind turbine via cables. There it is fed into the grid. Under optimum wind conditions, the efficiency of a wind turbine is around 40–51 percent. (The theoretical maximum limit is around 59.3 percent, but this is practically unattainable.)By the way: the brake prevents the wind turbine from rotating, for example, in violent storms or when it requires maintenance. (There are also wind turbines without gearsets; see the description in the “Generator for a wind turbine” medium.) Information and ideas:What are the advantages of a three-bladed wind turbine over a one-, two-, or four-bladed turbine?It should be noted that wind turbines with a vertical rotation axis also exist (Savonius and Darrieus turbines). When are these designs used?

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    Physik
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    6-9
    Schlüsselwörter
    Energy Power generation Renewable energy Wind power plant
    Sprachen
    en
    weitere Medien der Reihe:
    How a wind power plant works
    Information module:Overview of the way in which a wind power plant works to generate power and the technologies usedA wind power plant converts the ...
    Hydroelectric plants
    Information module:An overview of the individual types of hydroelectric plants and how they work.Hydroelectric plants convert water’s mechanical ...
    The physics of water turbines
    Information module:A water turbine converts the potential and kinetic energy of water to rotational energy. This module describes the designs of ...


  • Siemens Stiftung
    Steam turbine
    Photo:A decommissioned low-pressure turbine rotor from the Unterweser nuclear power plant is shown.A steam turbine converts the thermal energy of steam into mechanical energy. The energy of the steam flow is transferred to the blades of the turbine. In order to utilize the energy of the steam to the maximum possible extent and so optimize the efficiency of the turbine, the turbine is built with several stages. The design of the individual turbine blades is also subject to constant improvement in order to increase the efficiency of the energy conversion. In power plants, the steam turbine is coupled to a generator that converts the mechanical energy into electrical energy. Information and ideas:The relative sizes of a person and a turbine are highlighted in this photo.

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    Energy Power generation Power plant Turbine
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    weitere Medien der Reihe:
    Bicycle dynamo
    Photo: A bicycle dynamo.Information and ideas:An example of an electricity generator that converts mechanical energy into electrical ...
    Burning candle
    Photo:A burning candle.Information and ideas:An example of the conversion of chemical energy into thermal ...
    Determining the efficiency of a hand-held mixer (answer sheet)
    Answer sheet: For the worksheet of the same name.Information and ideas:You will find more detailed information on the corresponding worksheet ...
    Determining the efficiency of a hand-held mixer (students instruction)
    Experimention instructions:In 1798, Count Rumford discovered during the boring of cannon barrels that mechanical energy can be converted into heat. ...
    Determining the efficiency of a hand-held mixer (teacher information)
    Teacher information:Teaching methods for teachers on the experiments of the experimentation instructions of the same name. This teaching method ...
    Efficiency of energy conversion
    Interactive graphic:Comparison of the typical efficiencies of energy conversion and energy transfer processes.The efficiency of selected everyday ...
    Energy conversion
    Interactive graphic:Overview of energy forms and possible ways they can be converted.Conversion between two energy forms in both directions is not ...
    Energy conversion
    Content package for interactive whiteboards:Individual media related to energy conversion are compiled here in a meaningful didactic way for teaching ...
    Energy conversion chains
    Matching exercise:Images illustrate energy conversion processes in everyday life, and the involved energy forms can be matched to them. Our everyday ...
    Energy conversion processes in everyday life
    Information sheet:Examples illustrate that energy conversion processes take place in everything that happens. We’re just not always aware of them. ...


  • Siemens Stiftung
    The physics of water turbines
    Information module:A water turbine converts the potential and kinetic energy of water to rotational energy. This module describes the designs of water turbines. It briefly refers to the principles of fluid mechanics.The different types of water turbines are discussed first: Pelton, Francis, and Kaplan turbines. The waterwheel in a mill could actually be considered a precursor to the water turbine. The type of turbine in a hydroelectric plant depends on the conditions (water volume, height of drop, flow rate). The characteristic map of water turbines indicates the flow volume and height of drop needed for that particular type of turbine in order to achieve a certain amount of power. The laws of fluid mechanics play an enormous role in all turbine types. An overview table shows a comparison of the three turbine types with their most important parameters.Information and ideas:What is the reason for the different designs of water and gas turbines? How do the working media (water or gas) differ in terms of their physical properties? What does the Bernoulli equation have to do with the spoiler on a racecar or with an airplane?Interdisciplinary lessons in geography and technology: Students learn to determine which types of turbines need to be used on the basis of the geography of selected hydroelectric plants.The images on the first page of the information module show museum objects, so the turbines are not technologically up-to-date. However, the differences are easy to recognize.

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    Physik
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    How a wind power plant works
    Information module:Overview of the way in which a wind power plant works to generate power and the technologies usedA wind power plant converts the ...
    Hydroelectric plants
    Information module:An overview of the individual types of hydroelectric plants and how they work.Hydroelectric plants convert water’s mechanical ...
    Wind turbine – inside view
    Labeled graphic:Rotor and nacelle (engine housing) of a three-bladed wind turbine with a horizontal rotation axis. The inside view of the nacelle is ...


  • Siemens Stiftung
    Functional design of a wind turbine
    Graphic:The complete structure of a wind turbine including its base and tower is illustrated schematically. The foundation serves to anchor the wind power plant in the ground. To guarantee the stability of the wind turbine, a pile or flat foundation is constructed depending on the firmness of the ground. The tower is the largest and heaviest component of a wind turbine. It is usually between 1 and 1.8 times longer than the rotor diameter and can weigh several hundred tonnes. The tower structure itself not only supports the mass of the nacelle and rotor blades, but must also absorb the enormous static loads caused by the varying wind forces. Tubular constructions assembled from stackable concrete or steel segments are generally used. The tower height or hub height is between approximately 120 m and 130 m for an output of approximately 3 MW to 6 MW and with a rotor diameter of approximately 110 m to 130 m.The rotor is the component that converts the energy contained in the wind to mechanical rotary motion using the rotor blades. The nacelle with the machinery train (drive train) contains the entire generating unit. (The functions are described in detail in the “Wind turbine – inside view” medium!)Information and ideas: Physics class could be used to explain why wind currents passing through the rotor blades cause them to move (flow principle of Venturi and Bernoulli).

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    Fach- und Sachgebiete
    Physik
    Medientypen
    Lernalter
    6-9
    Schlüsselwörter
    Energy Power generation Renewable energy Wind power plant
    Sprachen
    en
    weitere Medien der Reihe:
    Pumped storage power plant
    Simulation: The principle of a pumped storage power plant is illustrated as an animation. If surplus energy exists in the power supply grid, water is ...
    Storms and wind power (link list)
    Link list:A collection of selected Internet links for completing the “Storms and Wind Power" inquiry ...
    Turbines and generators in the Walchensee power plant
    Photo:The photo shows the turbine hall in the Walchensee power plant near Kochel in Upper Bavaria, Germany. The horizontal Francis turbines are on ...
    Wind as an energy source
    Photo: The effect of wind as an energy source, illustrated by a windsock.Wind is the movement of air masses as a result of temperature fluctuations ...


  • Siemens Stiftung
    Wind turbine in landscape
    Photo:Wind turbine with surrounding landscape The pictured wind turbine with a power output of 3 MW is located in Upper Bavaria, Germany. Although this region is not particularly windy, from late 2014 to early 2017 it had already delivered more electricity than planned and has proven to be profitable. Reviews have shown that the wind turbine has had no negative consequences on birds and bats during this period.Information and ideas:The photo is suitable as an introduction to the topic of wind energy and the environment. Inquiry task: The students can research what legal requirements exist for installing wind power plants. What are the pros and cons of the installation of such wind turbines?

    Bildungsbereiche
    Fach- und Sachgebiete
    Geographie Physik

  • illustration; interactive graphic

    Siemens Stiftung
    Wave power plant (ES)
    Labeled graphic:Cross-sectional view of a wave power plant with a Wells turbine A wave power plant converts the kinetic energy of the ocean waves to electrical energy. A funnel-shaped roof covers the surface of the water. Inside, the waves rise and fall, compressing and expanding the trapped air. The energy stored in the pressure difference is converted to electric power by a Wells turbine and generator. The special feature of a Wells turbine is that, once in motion, it maintains the same direction of rotation, regardless of the direction from which the water is flowing. The reason for this is the turbine’s completely symmetrical blade profile.A wave power plant in Scotland supplies as many as 50 households with electrical energy. However, the cost/benefit ratio of such power plants is relatively poor, which is why hardly any other wave power plants of this type have been built worldwide since 2011.

    weitere Medien der Reihe:
    An overview of energy sources
    Information sheet:Different energy sources are presented and compared, and examples are given of how these energy sources can be used and in what ...
    Electricity from renewable energy sources
    Content package for interactive whiteboards:Individual media on renewable energies are grouped together in a didactically meaningful way for teaching ...
    From waterwheel to turbine (ES)
    Photo collage: Photos of a waterwheel and three different types of turbines Long ago, people used waterwheels to harness the energy of water, for ...
    Guideline for the “Renewable energies” interactive whiteboard content
    Guideline:This document provides an overview of a possible scenario for using the content package for interactive whiteboards entitled “Renewable ...
    How long will our energy sources last? (ES)
    Chart:A bar chart shows an overview of the remaining years of use of energy sources. Of the fossil energy sources, oil will be the first to run out. ...
    Hydropower experiment
    Experimentation instructions:Instructions for building a waterwheel The students can build a waterwheel using simple resources and thus become ...
    Hydropower experiment (teacher information)
    Teacher information:Teaching method for teachers on the experiments of the experimentation instructions of the same name This teaching method ...
    Renewable energy sources (ES)
    Photo collage:The renewable energy sources sun, wind, and water Information and ideas:Use as an image for discussion to help the students recall ...
    Renewable energy sources and technologies (ES)
    Overview graphic: Illustration of the renewable energy sources sun, wind, and water, each with an example of a power plant solution Renewable ...
    Run-of-river power plant
    Simulation:Operating principle of a run-of-river power plant A run-of-river power plant is used on rivers with a very small fall in elevation and a ...


  • Siemens Stiftung
    Wellenkraftwerk
    Grafik, beschriftet:Schnitt durch ein Wellenkraftwerk mit Wells-Turbine.In einem Wellenkraftwerk wird die kinetische Energie der Meereswellen in elektrische Energie umgewandelt. Das Wellenkraftwerk z. B. arbeitet nach dem Prinzip einer oszillierenden Wassersäule: Ein trichterförmiges Dach deckt die Wasseroberfläche ab. Darin steigen die Wellen auf und ab, wobei die eingeschlossene Luft komprimiert und dekomprimiert wird. Die in dem Druckunterschied gespeicherte Energie wird über eine sog. Wells-Turbine und einen Generator in Strom umgewandelt. Das Besondere an der Wells-Turbine ist, dass – wenn sie einmal in Bewegung ist – sie die Drehrichtung beibehält, egal aus welcher Richtung sie durchströmt wird. Ein Wellenkraftwerk in Schottland versorgt bereits 50 Haushalte mit elektrischer Energie. Experten schätzen das nutzbare Energiepotenzial der Wellenkraft auf ein Terawatt – das entspricht etwa der Leistung von rund 1.400 konventionellen Kraftwerksblöcken. Das Kosten-Nutzen-Verhältnis ist allerdings relativ schlecht, es wurden daher seit 2011 weltweit kaum weitere Wellenkraftwerke dieser Art gebaut. Hinweise und Ideen:Worin unterscheidet sich ein Wellenkraftwerk von einem konventionellen Wasserkraftwerk? Wie unterscheiden sich die verwendeten Turbinen in Aufbau und Funktion? Wie kommt es physikalisch zustande, dass sich die Wells-Turbine immer in dieselbe Richtung dreht? Wo auf der Welt gibt es optimale Bedingungen für Wellenkraftwerke? Wie funktioniert der modernste Typ von Meereskraftwerken nach dem „Seaflow“ Prinzip?

    weitere Medien der Reihe:
    Energieträger Wind
    Foto: Die Wirkung des Energieträgers Wind dargestellt durch einen Windsack.Wind ist die Bewegung von Luftmassen als Folge von Temperaturschwankungen ...
    Generator für Windrad
    Foto:Rotor des Generators einer Windenergieanlage.Es handelt sich hier um einen Vielpol-Generator, erkenntlich an der Vielzahl von Spulen auf dem ...
    Stürme und Windkraft
    Rechercheauftrag:Schwere Stürme nehmen weltweit immer mehr zu. Was sind die Ursachen? Was bedeutet das für die Nutzung der Windkraft zur ...
    Stürme und Windkraft (Linkliste)
    Linkliste:Eine Sammlung ausgewählter Internetlinks zum Rechercheauftrag „Stürme und Windkraft.Die Links können zur Bearbeitung des ...
    Welche Energie steckt in welchem Energieträger?
    Tabelle:Übersicht, woher die Energie, die in den Primärenergieträgern gespeichert ist, kommt und welcher Energieform sie entspricht.Die Energie, ...
    Zentrale und dezentrale Energieversorgung
    Schemagrafik:Der Aufbau eines zentralen und dezentralen Stromnetzes im Vergleich.Stromversorgung und Fernwärme sind Beispiele einer zentralen ...


  • Siemens Stiftung
    Dampfturbine
    Foto:Außer Dienst gestellter Niederdruck-Turbinenläufer aus dem Kernkraftwerk Unterweser.Eine Dampfturbine wandelt die thermische Energie des Dampfs in mechanische Energie um. Die Energie des Dampfstroms wird auf die Schaufeln der Turbine übertragen. Um die Energie des Dampfs optimal auszunutzen und somit den Wirkungsgrad der Turbine zu optimieren, baut man die Turbine mehrstufig. Auch wurde das Design der einzelnen Turbinenschaufeln immer weiter verbessert, um die Effizienz der Energieumwandlung zu steigern. In Kraftwerken ist die Dampfturbine an einen Generator gekoppelt, der die mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt.

    Bildungsbereiche
    Fach- und Sachgebiete
    Physik
    Medientypen
    Lernalter
    6-9
    Schlüsselwörter
    Energie Energieerzeugung Kraftwerk Turbine
    Sprachen
    Deutsch
    weitere Medien der Reihe:
    Aufgaben zum Wirkungsgrad
    Aufgabenblatt:Fragen und Rechenaufgaben zum Wirkungsgrad.In Naturwissenschaft und Technik ist der Wirkungsgrad eines Prozesses oder einer Maschine ...
    Aufgaben zum Wirkungsgrad (Lösung)
    Lösungsblatt: Zum gleichnamigen ArbeitsblattHinweise und Ideen:Nähere Informationen finden Sie im zugehörigen Arbeitsblatt „Aufgaben zum ...
    Energieumwandlung lyrisch
    Arbeitsblatt:Ein Gedicht von Wilhelm Busch illustriert die Energieumwandlung an einem plastischen Beispiel. Doch ist seine Ausdrucksweise ...
    Energieumwandlung lyrisch (Lösung)
    Lösungsblatt: Zum gleichnamigen ArbeitsblattHinweise und Ideen:Nähere Informationen finden Sie im zugehörigen Arbeitsblatt „Energieumwandlung ...
    Wirkungsgrad eines Stabmixers
    %xperimentieranleitung:Graf Rumford entdeckte 1798 beim Bohren von Kanonenrohren, dass sich mechanische Energie in Wärme umwandeln lässt. Wir ...
    Wirkungsgrad eines Stabmixers (Lehrerinfo)
    Lehrerinfo:Didaktisch-methodische Hinweise für die Lehrkraft zu den Experimenten der gleichnamigen Experimentieranleitung.Diese Handreichung liefert ...
    Wirkungsgrad eines Stabmixers (Lösung)
    Lösungsblatt: Zum gleichnamigen ArbeitsblattHinweise und Ideen:Nähere Informationen finden Sie im zugehörigen Arbeitsblatt „Wirkungsgrad eines ...


  • Siemens Stiftung
    Wellenkraftwerk (GS)
    Grafik, beschriftet:Schnitt durch ein Wellenkraftwerk mit Wells-Turbine.In einem Wellenkraftwerk wird die Bewegungsenergie der Meereswellen in elektrische Energie umgewandelt. Ein trichterförmiges Dach deckt die Wasseroberfläche ab. Darin steigen die Wellen auf und ab, wobei die eingeschlossene Luft zusammengedrückt und dann wieder entspannt wird. Die in dem Druckunterschied gespeicherte Energie wird über eine sog. Wells-Turbine und einen Generator in Strom umgewandelt. Das Besondere an der Wells-Turbine ist, dass – wenn sie einmal in Bewegung ist – sie die Drehrichtung beibehält, egal aus welcher Richtung sie durchströmt wird. Der Grund dafür ist ihr völlig symmetrisches Flügelprofil.Ein Wellenkraftwerk in Schottland versorgt bereits 50 Haushalte mit elektrischer Energie. Das Kosten-Nutzen-Verhältnis bei solchen Kraftwerken ist allerdings relativ schlecht, es wurden daher seit 2011 weltweit kaum weitere Wellenkraftwerke dieser Art gebaut.

    weitere Medien der Reihe:
    Energieträger im Überblick
    Sachinformation:Vorstellung und Vergleich verschiedener Energieträger und Beispiele, wie bzw. in welchen Kraftwerken diese Energieträger genutzt ...
    Energieträger Wasser (GS)
    Übersichtsgrafik: Der Energieträger Wasser wird in vier unterschiedlichen Erscheinungsformen (Wellen, Fließwasser, Gezeiten und Thermalwasser) ...
    Erneuerbare Energieträger (GS)
    Fotocollage:Die erneuerbaren Energieträger Sonne, Wind und Wasser.Hinweise und Ideen:Als Impulsbild, um die Vorerfahrungen der Schülerinnen und ...
    Erneuerbare Energieträger und Technologien (GS)
    Übersichtsgrafik: Abbildung der erneuerbaren Energieträger Sonne, Wind und Wasser mit je einer exemplarischen Kraftwerkslösung.Erneuerbare ...
    Experiment zu Wasserkraft
    Experimentieranleitung:Anleitung zum Bau eines Wasserrads.Mit einfachen Mitteln können die Schülerinnen und Schüler ein Wasserrad bauen und lernen ...
    Experiment zu Wasserkraft (Lehrerinfo)
    Lehrerinfo:Didaktisch-methodische Hinweise für die Lehrkraft zu den Experimenten der gleichnamigen Experimentieranleitung.Diese Handreichung liefert ...
    Experiment zu Windkraft
    Experimentieranleitung:Anleitung zum Bau eines Windrads.Anhand eines selbstgebauten Windrads lernen die Schülerinnen und Schüler dessen ...
    Experiment zu Windkraft (Lehrerinfo)
    Lehrerinfo:Didaktisch-methodische Hinweise für die Lehrkraft zu den Experimenten der gleichnamigen Experimentieranleitung.Diese Handreichung liefert ...
    Experimente zu Sonnenenergie
    Experimentieranleitung:In zwei Experimenten lernen die Schülerinnen und Schüler die beiden Nutzungstechniken der Sonnenenergie – Solarthermie und ...
    Experimente zu Sonnenenergie (Lehrerinfo)
    Lehrerinfo:Didaktisch-methodische Hinweise für die Lehrkraft zu den Experimenten der gleichnamigen Experimentieranleitung.Diese Handreichung liefert ...


  • Siemens Stiftung
    From waterwheel to turbine (ES)
    Photo collage: Photos of a waterwheel and three different types of turbines Long ago, people used waterwheels to harness the energy of water, for example, to drive a mill wheel. The turbines that are used in hydroelectric plant are a further development of the classic waterwheel to drive generators for electric power generation. These turbines are named after their inventors: Pelton, Kaplan, and Francis.

    weitere Medien der Reihe:
    An overview of energy sources
    Information sheet:Different energy sources are presented and compared, and examples are given of how these energy sources can be used and in what ...
    Electricity from renewable energy sources
    Content package for interactive whiteboards:Individual media on renewable energies are grouped together in a didactically meaningful way for teaching ...
    Guideline for the “Renewable energies” interactive whiteboard content
    Guideline:This document provides an overview of a possible scenario for using the content package for interactive whiteboards entitled “Renewable ...
    How long will our energy sources last? (ES)
    Chart:A bar chart shows an overview of the remaining years of use of energy sources. Of the fossil energy sources, oil will be the first to run out. ...
    Hydropower experiment
    Experimentation instructions:Instructions for building a waterwheel The students can build a waterwheel using simple resources and thus become ...
    Hydropower experiment (teacher information)
    Teacher information:Teaching method for teachers on the experiments of the experimentation instructions of the same name This teaching method ...
    Renewable energy sources (ES)
    Photo collage:The renewable energy sources sun, wind, and water Information and ideas:Use as an image for discussion to help the students recall ...
    Renewable energy sources and technologies (ES)
    Overview graphic: Illustration of the renewable energy sources sun, wind, and water, each with an example of a power plant solution Renewable ...
    Run-of-river power plant
    Simulation:Operating principle of a run-of-river power plant A run-of-river power plant is used on rivers with a very small fall in elevation and a ...
    Solar cell – Basic principle (ES)
    Simulation:The basic principle of a solar cell is shown in simplified form. Light that strikes a solar cell produces charges in the solar cell. These ...


  • Siemens Stiftung
    Vom Wasserrad zur Turbine (GS)
    Fotocollage: Fotos von einem Wasserrad sowie drei verschiedenen Turbinenarten.Schon früh setzte man Wasserräder ein, um die Energie von Wasser zu nutzen, z. B. zum Antreiben eines Mühlrads. Die Turbinen, die in Wasserkraftwerken eingesetzt werden, sind eine Weiterentwicklung des klassischen Wasserrads, um Generatoren für die Stromerzeugung anzutreiben. Diese Turbinen heißen nach ihren Erfindern: Pelton, Kaplan und Francis.

    weitere Medien der Reihe:
    Energieträger im Überblick
    Sachinformation:Vorstellung und Vergleich verschiedener Energieträger und Beispiele, wie bzw. in welchen Kraftwerken diese Energieträger genutzt ...
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    Fotocollage:Die erneuerbaren Energieträger Sonne, Wind und Wasser.Hinweise und Ideen:Als Impulsbild, um die Vorerfahrungen der Schülerinnen und ...
    Erneuerbare Energieträger und Technologien (GS)
    Übersichtsgrafik: Abbildung der erneuerbaren Energieträger Sonne, Wind und Wasser mit je einer exemplarischen Kraftwerkslösung.Erneuerbare ...
    Experiment zu Wasserkraft
    Experimentieranleitung:Anleitung zum Bau eines Wasserrads.Mit einfachen Mitteln können die Schülerinnen und Schüler ein Wasserrad bauen und lernen ...
    Experiment zu Wasserkraft (Lehrerinfo)
    Lehrerinfo:Didaktisch-methodische Hinweise für die Lehrkraft zu den Experimenten der gleichnamigen Experimentieranleitung.Diese Handreichung liefert ...
    Experiment zu Windkraft
    Experimentieranleitung:Anleitung zum Bau eines Windrads.Anhand eines selbstgebauten Windrads lernen die Schülerinnen und Schüler dessen ...
    Experiment zu Windkraft (Lehrerinfo)
    Lehrerinfo:Didaktisch-methodische Hinweise für die Lehrkraft zu den Experimenten der gleichnamigen Experimentieranleitung.Diese Handreichung liefert ...
    Experimente zu Sonnenenergie
    Experimentieranleitung:In zwei Experimenten lernen die Schülerinnen und Schüler die beiden Nutzungstechniken der Sonnenenergie – Solarthermie und ...
    Experimente zu Sonnenenergie (Lehrerinfo)
    Lehrerinfo:Didaktisch-methodische Hinweise für die Lehrkraft zu den Experimenten der gleichnamigen Experimentieranleitung.Diese Handreichung liefert ...


  • Siemens Stiftung
    Aufbau eines thermischen Kraftwerks
    %chemagrafik:Ein thermisches Kraftwerk stellt Nutzenergie (elektrische Energie) aus der Umwandlung thermischer Energie bereit. Die einzelnen Umwandlungsstufen sind hier schematisch dargestellt.Thermische Kraftwerke verwenden unterschiedliche Primärenergieträger, um die in ihnen gespeicherte Energie in Wärme und schließlich in elektrische Energie umzuwandeln und sie somit für den Menschen nutzbar zu machen. Die Wärme wird durch Verbrennung fossiler Energieträger oder Biomasse, durch Erdwärme, Sonnenwärme oder Kernspaltung erzeugt. Die Wärme wird auf ein Arbeitsmittel (Dampf, Verbrennungsgas) übertragen, das eine Turbine antreibt. Diese wandelt die thermische Energie des Arbeitsmittels in Rotationsenergie um und treibt über eine gemeinsame Welle einen Generator an. Dieser wandelt die Rotationsenergie der Welle in elektrische Energie um. Die bei der Energieumwandlung ungenutzte Wärme wird abgeleitet (Kühler) oder zu Heizzwecken genutzt (Fernwärme). Die unterschiedlichen Pfeilstärken vor und nach der Turbine verdeutlichen, dass Wärme nicht zu 100 % in mechanische Arbeit umgewandelt werden kann.Hinweise und Ideen:Die Bezeichnung „thermisches Kraftwerk“ leitet sich von der Energieform (thermische Energie) ab, die zur Umwandlung in Nutzenergie genutzt wird. Die Schülerinnen und Schüler lernen, dass auch ein Kernkraftwerk ein thermisches Kraftwerk ist. Warum werden in großen thermischen Kraftwerken keine Verbrennungsmotoren als Energiewandler eingesetzt, in Blockheizkraftwerken hingegen schon? Wie unterscheiden sich die Wirkungsgrade von thermischen Kraftwerken mit Dampf- bzw. Gasturbinen%

    Bildungsbereiche
    Fach- und Sachgebiete
    Physik
    weitere Medien der Reihe:
    Arbeit und Energie
    Übersichtsgrafik:Energie und Arbeit sind, wie man im Bild sieht, nicht dasselbe, obwohl sie mit dem Joule dieselbe Maßeinheit besitzen.Die Einheit ...
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