Leistung

Leistung ist die pro Zeiteinheit verbrauchte oder zur Verfügung gestellte Energie. Die Maßeinheit der Leistung ist Watt (W), Kilowatt (kW) oder Megawatt (MW).
1 kW = 1.000 W = 1.000 J/s

Laufwasser-kraftwerk

Laufkraftwerke wandeln die Kraft des fließenden Wassers in elektrische Energie um. Die Stromerzeugung ist abhängig von der Fallhöhe, der Wassermenge und vom momentanen Zufluss.

Das Flusswasser wird auf eine Wasserturbine geleitet, die ihrerseits den Stromgenerator antreibt. Um den Druck auf die Turbine zu erhöhen, wird mittels einer Wehranlage das Flusswasser aufgestaut. Dadurch entsteht auf der flussaufwärts gelegenen Seite der Wehranlage ein Stausee der so genannte Rückstauraum. Die Fallhöhe (=Höhenunterschied zwischen Oberwasser und Unterwasser) und der Wasserdurchfluss bestimmen die Nennleistung und das Arbeitsvermögen des Kraftwerkes.

Für den Antrieb des Generators werden gewöhnlich Kaplan- und Francisturbinen verwendet.

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Stromstärke

Die Stromstärke ist die Menge elektrisch geladener Teilchen (Ladung), die pro Sekunde an einer Stelle im Stromkreis vorbeifließt.

Die Einheit der Stromstärke ist Ampere (A).

Ampère

Ampère (A) ist die Maßeinheit für die elektrische Stromstärke.

Ein Ampere ist die Stärke eines elektrischen Stromes, der durch zwei geradlinige, parallele Leiter mit einem Abstand von einem Meter fließt und der zwischen den Leitern je Meter Länge eine Kraft von 2 x 10^-7N hervorruft.

Gleichstrom

Als Gleichstrom wird ein elektrischer Strom bezeichnet, der Betrag und Richtung nicht ändert. In der theoretischen Elektrotechnik wird nur zeitlich unveränderlicher Stromfluss als Gleichstrom bezeichnet. In der Praxis werden jedoch auch Mischströme mit überwiegendem Gleichanteil als Gleichstrom bezeichnet. Dies insbesondere dann, wenn die Schwankungen (als Welligkeit bezeichnet) des Stroms für den an die Stromquelle angeschlossenen Verbraucher nicht störend sind.

Speicherkraft- werk

Speicherkraftwerke arbeiten mit in hoher Lage natürlich zufließendem Wasser, das sie nach Aufstauung (zeitlich befristete "Speicherung") unter Ausnutzung der Geländesituation über steile Leitungen nach unten befördern und dabei (nach dem Prinzip eines Wasserrades) Energie gewinnen.

Das Wasser wird in einem See, dem so genannten Oberbecken gesammelt. Dieser See ist entweder natürlichen Ursprungs oder entsteht durch eine Talsperre (Staumauer, Staudamm). Das Oberbecken wird durch natürlichen Zufluss (auch mit Umleitung von Flüssen) gespeist. Zusätzlich werden oft Zulaufstollen errichtet, um ein möglichst großes Einzugsgebiet zu erschließen und damit die zufließende Wassermenge zu erhöhen. Wird das Wasser mittels Pumpen in das Oberbecken gepumpt, so handelt es sich um ein Pumpspeicherkraftwerk.

Das Oberbecken ist oft einige Kilometer vom Elektrizitätswerk entfernt.

Abhängig vom Füll- Entleerungsrhythmus werden Speicherkraftwerke in Tages-, Wochen-, Monats- und Jahresspeicher unterteilt. Ein Tagesspeicher kann die Bedarfsspitzen eines Tages decken. Bei einem Wochenspeicher reicht der Inhalt des Stausees, um das Kraftwerk etwa eine Woche lang zu betreiben. Ein Jahresspeicher verlagert große Mengen vom Sommer in den Winter.
Besonders in den Alpen, fungieren Speicherkraftwerke häufig als Jahresspeicher. Bei relativ geringem Zufluss (meist durch Schmelzwasser von Gletschern) wird das Wasser im Sommerhalbjahr gespeichert, um schwerpunktmäßig im zwar schneereichen aber wasserarmen Winterhalbjahr Strom zu produzieren.

Speicherkraftwerke haben den großen Vorteil, dass sie innerhalb weniger Minuten ein- und ausgeschaltet werden können. Sie bringen sehr rasch die elektrische Energie und decken Bedarfsspitzen. Durch das große Gefälle (hoher Druck) kann bereits mit kleinen Wassermengen Strom produziert werden.

Speicherkraftwerke arbeiten im Mittel- bis Hochdruckbereich bis 100 m oder 1800 m Fallhöhe. Sie können Spitzenlasten problemlos abdecken, da sie unabhängig vom Wasserfluss und dadurch kurzfristig und schnell einsatzbereit sind.

Kupfererz

Kupferhaltiges Gestein

Pelton-Turbine

Ein Peltonrad hat je nach Größe zwischen 20 und 40 Laufradschaufeln, diese bestehen aus zwei Halbschalen mit einer Trennwand in der Mitte. Das Wasser trifft aus einer oder mehreren regelbaren Düsen mit hohem Druck auf die Schneide zwischen den Halbschalen.
Der Wasserstrahl wird in den Schaufelmulden um fast 180° abgelenkt. Seine Energie wird fast vollständig an die Turbine abgegeben. Zum raschen Unterbrechen des Wasserstrahls dienen Strahlablenker, die unmittelbar nach der Düse angeordnet sind.
Pelton-Turbinen werden vorwiegend in Kraftwerken mit sehr großen Fallhöhen zwischen Stausee und Krafthaus eingesetzt. Bei einer Fallhöhe von 1 000 m trifft der Wasserstrahl mit einer Geschwindigkeit von etwa 500 km/h aus der Düse.

Leistung: 50 - 200'000 kW

Turbine

Eine Turbine (lateinisch: turbo = Wirbel, Kreisel) ist eine Strömungsmaschine, die von einer Flüssigkeit, Dampf oder Gas in Bewegung gesetzt wird. Die dadurch entstehende mechanische Energie wird von einem Generator in elektrische Energie umgewandelt. Turbinen werden in den meisten Kraftwerken zur Stromproduktion eingesetzt.

Generator

Ein Generator (lat. generare, hervorbringen, erzeugen oder generator, Züchter, Erzeuger; manchmal auch: Dynamo) ist ein Gerät, das aus Bewegungsenergie elektrische Energie erzeugt. Eine Drehbewegung dreht in seinem Inneren eine Spule gegen ein Magnetfeld, das durch das dynamoelektrische Prinzip erregt werden kann, und erzeugt durch Induktion elektrische Spannung. Ist ein Verbraucher angeschlossen, so fließt elektrischer Strom.

Kaplan-Turbine

Kaplan-Turbinen eignen sich besonders für Flüsse, bei denen große Wassermengen bei geringem Gefälle zur Verfügung stehen.

Kaplan-Turbinen werden vorwiegend vertikal eingebaut, sodass das Wasser von oben auf die Laufradschaufeln trifft. Dadurch eignen sie sich für eine Wasserfallhöhe von maximal 65 m.

Je nach Einsatzbereich der Turbine ist das Laufrad mit drei bis sechs Laufradschaufeln ausgestattet, die lamellenartig angeordnet sind und einem Schiffspropeller ähneln. Die einströmenden Wassermassen, gelenkt durch Schaufeln des Leitapparates, treffen parallel zur Turbinenwelle auf die Schaufeln des Laufrades. Mittels eines Servomotor sind die Schaufeln des Leitapparates und des Laufrades steuerbar und können so den Schwankungen des Wasserflusses und des Gefälles angepasst werden.

Kaplan-Turbinen laufen äußerst schnell und haben einen Wirkungsgrad bis zu 95 %, sie haben eine Leistung von 50 - 180'000 kW

Flusskraftwerk

Flusswasserkraftwerke, auch Durchflusskraftwerke genannt, wandeln die Wasserkraft (kinetische Energie) von fließendem Wasser (Bäche und Flüsse) in elektrische Energie um. Das fließende Wasser wird mit niedrigem Druck direkt auf die Turbine geleitet, die dadurch angetriebene Turbine treibt einen Generator an, der elektrischen Strom produziert. Flusswasserkraftwerke arbeiten mit Niederdruck, deshalb werden sie hauptsächlich mit Kaplan-Turbinen oder Francis-Turbinen betrieben.
Flusskraftwerke decken den Grundbedarf an Strom, sind also Grundlastkraftwerke. Ihre Stromerzeugung hängt von der Wasserführung des Flusses ab, in der Regel produzieren sie im Sommer mehr Strom als im Winter.

Francis-Turbine

Francis-Turbinen sind am weitesten verbreitet, da sie universell einsetzbar sind. Sie werden für Fallhöhen bis zu 500 Metern eingesetzt.

Die Wasserzufuhr erfolgt über ein schneckenförmig gekrümmtes Rohr, Spirale genannt. Um die Turbinenleistung den Erfordernissen anzupassen, kann das zuströmende Wasser durch die verstellbaren Schaufeln des Leitapparats reguliert werden. Das abgearbeitete Wasser fließt über ein Saugrohr in der Verlängerung der Turbinenachse ab. Die Turbinenachse kann unterschiedlich gelagert sein. Bei Kraftwerken mit größerer Leistung und größeren Fallhöhen wird sie in der Regel vertikal eingebaut, bei kleineren Anlagen mit geringer Fallhöhe wird die Turbine horizontal eingebaut. Francis-Turbinen erzielen einen Wirkungsgrad von etwa 90 %.

Schlepplift

Schlepplifte ziehen Wintersportler auf Höhen, bei denen ein Sessel-Lift finanziell unrentabel oder technisch nicht machbar ist. Der Schlepplift zieht mittels eines Bügels den Wintersportler den Berg hinauf, dabei gleitet er auf seinem Sportgerät (Skieren/Snowboard) den Hang hinauf.

Schlepplifte bestehen aus vielen Doppelbügeln (manchmal auch Tellern), die einem umgekehrtem „T „gleichen. In der Mitte befindet sich eine Stange, die an einem in der Luft über Stützen laufenden Seil befestigt ist, am unteren Ende der Stange sind jeweils rechts und links die horizontalen „Anlehngelegenheiten“ der Wintersportler befestigt.

Schmalspur-

bahn

Als Schmalspurbahnen werden Bahnen bezeichnet, deren Spurweite kleiner als die Regelspur (1435 mm) ist. Durch die geringere Spurweite können engere Kurvenradien realisiert werden, was in engen Tälern oft vom Vorteil ist. Schmalspurbahnen sind einfacher und billiger zu bauen als Normalspurbahnen. Die kleineren und leichteren Fahrzeuge ermöglichen auch eine sparsamere Dimensionierung des Oberbaues und damit im Vergleich zur Normalspurbahn niedrigere Baukosten.

Ihr Nachteil ist hingegen ihre mangelnde Laufruhe. Bei gleichen Geschwindigkeiten sind die Erschütterungen und Schwankungen stärker als bei Normalspur- oder Breitspurbahnen. Deswegen wurden Schmalspurbahnen besonders dort errichtet, wo es weniger auf Tempo denn auf geringeren Platzbedarf und kleinere Kurvenradien ankommt, wie zum Beispiel bei Berg- und Straßenbahnen. Ein weiterer Nachteil ist die Notwendigkeit, Frachten an Übergangstationen zum Normalspurnetz umzuladen.

Schrägaufzug

Ein Schrägaufzug ist eine technische Anlage zur Beförderung von Personen oder Lasten zwischen zwei unterschiedlich hoch gelegenen Standorten.

Schrägaufzüge funktionieren in den meisten Fällen gleich wie konventionelle Vertikal-Aufzüge, außer das sie eine diagonale Fahrbahn aufweisen. Die Steigung kann in jedem beliebigen Winkel sein, ähnlich einer Standseilbahn.

Schrägaufzuge funktionieren mit aber auch ohne Gegengewicht, dann müssen diese Anlagen aber mit einem zusätzlichen Antrieb ausgestattet werden. Das Anbringen des Antriebes kann sowohl oben wie auch unten erfolgen. Ebenfalls sind Schrägaufzüge in Betrieb, die eine variable Steigung haben. Um trotzdem einen stets waagrechten Fußboden zu haben, wird bei einigen dieser Schrägaufzüge der Boden während der Fahrt elektrisch oder hydraulisch verstellt. Auch Schrägaufzüge, auf deren Schienen zwei Aufzugkabinen verkehren, sind möglich. Diese werden mit Hilfe einer zweiten Schiene im Bereich der Kreuzung betrieben, sogar mit unterschiedlich langer Fahrbahn (Beispiel: Die Schrägaufzüge verkehren über eine längere Kurve!) Da die entstehenden unterschiedlich langen Fahrwege kompensiert werden müssen, wird während der Fahrt die Seillänge mittels hydraulisch (oder elektrisch) betätigten Umlenkrollen korrigiert.

Seilbahn

Eine Seilbahn ist ein zu den Bahnen gehörendes Verkehrsmittel für den Personen- oder Lastentransport und findet hauptsächlich in bergigen Gebieten Verwendung. Die Beförderungsgondel wird von einem Seil gezogen, dabei unterscheidet man die Standsteilbahn die schienengebunden auf dem Boden verkehrt und die Luftseilbahn, bei der die Beförderungsgondel in der Luft an einem Tragseil hängt.

Sessellift

Ein Sessellift ist eine Luftseilbahn mit einem umlaufenden endlosen Transportseil, die Personen in Sesseln befördert.

Ein Sessel einer Sesselbahn ist eine am Transportseil aufgehängte Sitzbank für, früher eine oder zwei, heute häufig sechs bis acht Personen. Die Personen sind mit einem Bügel gesichert, der zum Ein- und Aussteigen geöffnet wird. Unter dem Sessel befindet sich eine Fußstütze, auf der die beförderten Personen Skier oder Füße abstellen.

Moderne Sessel sind oft so komfortabel wie die Kabinen einer Gondelbahn. Um den Ein- und Ausstieg zu vereinfachen und gleichzeitig eine hohe Transportgeschwindigkeit und damit eine hohe Beförderungskapazität zu ermöglichen, sind moderne Sesselbahnen kuppelbar ausgeführt.

Sesselbahnen finden sich zumeist in Skigebieten und befördern dort im Winter Wintersportler und ganzjährig Bergwanderer und andere Fußgänger.

Standseilbahn

Eine Standseilbahn ist eine schienengebundene Seilbahn, die mittels eines Seils auf einen Berg hinaufgezogen wird. Bei gleichzeitiger Verwendung von 2 Fahrzeugen wirken die Züge füreinander jeweils als Gegengewicht und die Antriebsmotoren (normalerweise in der Bergstation) müssen nur die Differenz der Leistung erbringen.

Bei frühen Standseilbahnen wurde der talwärts fahrende Wagen so weit mit Wasserballast aufgefüllt, dass er den bergwärts fahrenden Wagen hochziehen konnte (Wasserballastbahn). Später wurde dieser Schwerkraftantrieb weitgehend auf elektrischen Antrieb umgestellt.

Umlaufbahn

Umlaufbahnen sind Gondelbahnen und Sesselbahnen bei denen die Fahrzeuge in der Regel an einem Endlosseil aufgehängt sind und im Kreis verkehren. Das Endlosseil dient gleichzeitig als Trag- und Zugseil.

Gondelbahnen sind heutzutage immer, Sesselbahnen wahlweise kuppelbar ausgeführt. Die einzelnen Fahrzeuge werden bei dieser Bauweise in der Tal- und Bergstation vom schnell laufenden Transportseil abgehängt, fahren langsam an der Ein- und Ausstiegsstelle vorbei und werden dann wieder auf das schnell laufende Transportseil aufgehängt. Je nach benötigter Förderkapazität kann eine kuppelbare Umlaufbahn mehr oder weniger Fahrzeuge aufnehmen.

Elektromotor

Ein Elektromotor ist eine elektrische Maschine, die mit Hilfe von magnetischen Feldern größtenteils elektrische in mechanische Arbeit (oder zurück) umwandelt, indem sie eine Kraft oder ein Moment und damit ebenso eine Bewegung erzeugen kann. Auf dem "Anker" ist eine Spule aufgewickelt, durch die Strom fließt. Durch das umgebende Magnetfeld entsteht eine Lorentzkraft, die den Anker, der mit der Achse fest verbunden ist rotieren lässt. Auf diese Weise kann elektrische Energie in Bewegungsenergie verwandelt werden.

Schnellfeuer-

gewehr

Gewehr mit Reihenfeuer-Funktion

Schrämen

Als Schrämen bezeichnet man eine alte Art der Gesteinsarbeit beim Bergbau, bei welcher das Gestein mittels eines spitzen Eisens (Berg- oder Schrämeisens) und eines Hammers (Fäustels) ausgemeißelt wird zur Herstellung von Stollen, Strecken etc.

Beim Braun- und Steinkohlenbergbau bezeichnet man als Schrämen die Herstellung eines Schlitzes zwischen Kohle und Gestein mit der Schrämhacke, um die Kohle dann in größeren Stücken gewinnen zu können.
Seit 1862 kamen Schrämmaschinen in Anwendung, bei welchen das Schramzeug durch komprimierte Luft oder Wasserdruck betrieben, eine hauende oder schneidende Bewegung macht.

Alpenhaupt-kamm

Alpenhauptkamm bezeichnet eine gedachte Linie entlang eines Gipfelkamms der Alpen, die von West nach Ost verläuft und eine Wasser- und Wetterscheide darstellt. Die Gebiete südlich des Alpenhauptkamms entwässern zum Po, die nördlich davon gelegenen zu Rhein und Donau.

Der Verlauf ist:

Von Menton/Côte d'Azur bzw. Riviera über die Meeralpen kommend, der Französisch-Italienischen Grenze folgend zum Mont Blanc - Großer St. Bernhard - Matterhorn - vom Monte Rosa zum Simplon, weiter zum Gotthard, Rheinwaldhorn - Splügenpass - Malojapass - Piz Bernina - Ofenpass - Reschenpass - Ötztaler Alpen - Zuckerhütl - Stubaier Alpen - Brennerpass - Zillertaler Alpen - Hohe Tauern (Großglockner) - Niedere Tauern - Hochschwab - Schneeberg - Wienerwald.

Tatzlager-motoren

Der Tatzlager-Antrieb, auch als Tatzlager-Fahrmotor oder Tatzlager-Motor bekannt, ist ein sehr verbreitetes Antriebselement von Eisenbahn-Triebfahrzeugen.

Der (meist elektrische) Fahrmotor ist dabei mit einer Längsseite elastisch und parallel zur Radsatzachse am Drehgestell bzw. Fahrgestell des Triebfahrzeugs befestigt (auf "Tatzen") und stützt sich auf der gegenüberliegenden Seite mit seinem Getriebegehäuse auf die Achswelle des angetriebenen Radsatzes bzw. des Treibradsatzes ab.

Mit dieser Anordnung sollen durch Gleislagefehler bedingte Stöße während der Fahrt in ihrer Auswirkung abgedämpft werden. Der Tatzlager-Antrieb ist die einfachste Art der Aufhängung von Fahrmotoren, da die Masse des Motors zu einem großen Teil ungefedert auf dem Radsatz lastet. Der Verschleiß an den Getrieben ist relativ hoch; für höhere Geschwindigkeiten ist der Tatzlager-Antrieb daher durch Hohlwellen-Antrieb, Kardanscheiben-, Federtopf-Antriebe etc. verdrängt worden. Von "http://www.physik-lexikon.de/wiki/index.php?title=Tatzlager-Antrieb"Diese Seite wurde bisher 19 mal abgerufen. Impressum | Diese Seite wurde zuletzt geändert um 11:16, 22. Mai 2005.

Vakuumpumpe

Vakuumpumpen dienen dem Zweck, technisch ein Vakuum zu erzeugen. Dabei unterscheidet man die Vakuumpumpen nach dem von ihnen erzeugten Vakuum und nach ihrer Technik.

Man unterscheidet zwei Typen von Vakuumpumpen: Die einen schieben Luftmoleküle von einem Raum in einen anderen. Die anderen entledigen sich der Gasmoleküle, indem sie diese chemisch binden.

Wehranlage

Ein Wehr (auch Stauwehr, Stauwerk) ist im Wasserbau eine Vorrichtung zum Stauen von Wasser, also dem Erzeugen eines Niveauunterschieds in einem Fließgewässer. Hinter einem Wehr entsteht ein Stausee (bei kleinen auch Staubecken genannt).

Dabei wird der Bereich unterhalb des Wehres als Unterwasser, der oberhalb als Oberwasser bezeichnet. Die Höhe des Oberwassers bezeichnet man als Stauziel. Das überfallende Wasser fällt hinter dem Wehr in ein Tosbecken und wird vor dem Abfließen von einer Gegenschwelle gebremst.

Die ersten Wehre gab es schon vor 5000 Jahren. Frühe Wehre wurden als feste Einbauten in den Fluss angelegt, heute enthalten sie meist zumindest teilweise bewegliche Elemente (so genannte Schützen), mit denen eine dynamische Niveauregulierung möglich ist. Moderne Wehre enthalten auch häufig einen Fisch-Kanu-Pass.

Nennleistung

Die Nennleistung ist die maximal mögliche Leistungsabgabe eines Strom erzeugendes Gerätes, wie z.B. Kraftwerke oder Solarzelle. Die Nennleistung ist definiert als Spitzenleistung im Maximum Power Point bei Standardtestbedingungen und wird in Watt peak (Abk. Wp) angegeben.

Transformator

Ein Transformator (kurz: Trafo) ist eine elektrische Maschine ohne bewegte Teile, die gewöhnlich aus einer oder mehreren Drahtspulen auf einem ggf. gemeinsamen Eisenkern besteht. Mit Hilfe von Transformatoren lassen sich elektrische Wechselspannungen herauf- oder herunter transformieren, das heißt erhöhen oder verringern, und damit den technischen Erfordernissen

Wirkungsgrad

Der Wirkungsgrad einer technischen Anlage (z.B. Kläranlage, Kraftwerk) ist ein Maß für das Verhältnis des erreichten Nutzens gegenüber dem eingesetzten Aufwand oder auch das Verhältnis (der Quotient) aus nutzbarer Energie (bei gleichzeitiger Abgabe von Wärme) zu eingesetzter Energie. Der Wirkungsgrad ist dabei vor allem ein Kriterium für die Güte eines Prozesses: je höher er liegt, desto umweltschonender arbeitet eine Anlage.

Oberwasser

Oberwasser und Unterwasser sind die entsprechenden Begriffe wenn sich auf beiden Seiten des Bauwerks Wasser befindet, beispielsweise bei einem Wehr.

Pumpspeicherkraftwerk

Pumpspeicherkraftwerke funktionieren prinzipiell wie Speicherwasserkraftwerke, nutzen also die Energie des Wassers, das aus enormen Fallhöhen stürzt und Turbinen antreibt. Es gibt im Wesentlichen nur einen zentralen Unterschied. Das Wasser wird nicht durch einen natürlichen Zulauf in großen Höhen in Form eines Sees gespeichert, sondern zuerst hoch in ein Becken gepumpt, um es dann abzulassen und zur Energiegewinnung zu nutzen.

Das heißt also, zuerst wird Energie gebraucht, um das Wasser hoch zu pumpen, um dann wieder die potenzielle Energie in elektrischen Strom umzuwandeln. Macht das denn Sinn? Das tut es. Denn in Zeiten geringen Strombedarfs werden die Stromüberkapazitäten genutzt, um das Wasser nach oben zu befördern und erst dann Energie zu gewinnen, wenn erhöhter Bedarf besteht. Im Grunde genommen sind Pumpspeicherkraftwerke damit nichts anderes als gigantische Akkumulatoren.

Aus betriebswirtschaftlicher Sicht ist die zweifache Umwandlung von Energie ebenfalls sinnvoll, auch wenn dabei nur ein Wirkungsgrad von 75 Prozent erreicht werden kann. Denn in Zeiten von Stromüberschuss sind die Preise eher niedrig – in Spitzenzeiten aufgrund erhöhter Nachfrage entsprechend höher.