Erneuerbare Energietechnik – Aufgaben
Dieses Aufgabengebiet wurde erstellt von Martin Brunotte.
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Aufgabe 1 von 1
PV-STROM FÜR ELEKTROAUTOS
Vor kurzem wurde in China ein Autobahnabschnitt in Betrieb genommen, dessen Belag aus befahrbaren Solarzellen besteht. Stellen Sie sich vor, man würde sämtliche deutsche Bundesautobahnen mit diesem Photovoltaik-Belag ausstatten. Würde der erzeugte Strom rechnerisch für den komplett elektrischen Betrieb aller 47 Millionen PKW in Deutschland ausreichen?
Die Sonne strahlt über ein Jahr die Energie von 1000 kWh auf einen m² ein. Der Wirkungsgrad, d. h. das Verhältnis von eingestrahlter Solarenergie zu abgegebener elektrischer Energie, beträgt 17 %. Die Autobahnen nehmen in Deutschland 0,16 % der gesamten Landesfläche von 357.600 km² ein. Die durchschnittliche Fahrleistung eines PKW beläuft sich auf 12.000 km pro Jahr, als Verbrauch soll ein Wert von 18 kWh auf 100 km angesetzt werden.
Schätzen Sie, welche Antwort richtig sein könnte.
Die jährlich benötigte elektrische Energie für den Betrieb der PKW beträgt:
\(E_{PKW}=47.000.000 \cdot 12.000\frac{km}{a}\cdot\frac{18\ kWh}{100\ km}=101.520.000.000\ \frac{kWh}{a} \approx 100\frac{TWh}{a}\)
Auf der Fläche der Autobahnen kann jährlich diese elektrische Energie durch PV bereitgestellt werden:
\(E_{PV}=1000 \frac{kWh}{m^2\cdot a}\cdot 0{,}17\cdot\frac{0,16}{100}\cdot 357.000.000\ km^2= 97.267.200.000\frac{kWh}{a}\approx100\frac{TWh}{a} \)
Damit ist die für die E-Autos benötigte elektrische Energie ungefähr genauso groß wie die, die sich auf dem Belag der Autobahnen gewinnen ließe.