Kann Rohstoffgewinnung, Produktion, Transport & Einbau eines neuen Ofens weniger klimaschädlicher sein als den Weiterbetrieb eines bereits vorhandenen Ofens?

Da in diesem Jahr viele Haushalte ihre Öfen rausreißen müssen (Kaminofenverordnung 2024 - Austauschpflicht!) und durch einen neuen ersetzen, der maximal 1,25 Gramm Kohlenstoffmonoxid pro Kubikmeter und maximal 0,04 Gramm Feinstaub pro Kubikmeter ausstößt, frage ich mich, ob der Aufwand für den neuen Ofen nicht eventuell größer ist, als die Einsparungen durch den neuen Ofen.

Wie viel umweltschädliche Gase und Partikel werden allein für die Rohstoffgewinnung, die Produktion, den teils weite Transport um die halbe Welt und den Einbau durch Monteure inkl. deren An- und Abfahrtswegen zur Baustelle ausgestoßen und wie viele Jahre lang müsste man den neuen Ofen betreiben, um sozusagen den Mehrausstoß durch den Einbau durch den Wenigerausstoß des Ofens zu kompensieren?

Ist der Tausch wirklich ökologisch sinnvoll oder ist das ähnlich wie bei den Windkraftanlagen, wo aufgrund politischer Steuerung durch steuerliche Anreize es aus betriebswirtschaftlicher Sicht sinnvoll ist, eine neue Anlage nach ca. 8 Jahren Betrieb wieder abzureißen, obwohl sie energetisch erst nach 30 Jahren amortisiert ist und erst danach wirklich effektiv zum Energiegewinn beiträgt.

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Wie löse ich diese Aufgabe in der Thermodynamik, bezogen auf spezifische Arbeit und der maximal gewinnbaren Leistung?

Hallo zusammen,

ich studiere aktuell Maschinenbau und belege gerade das Modul Technische Thermodynamik.

Dabei habe ich folgende Aufgabe(n):

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Im Windpark in Tönisvorst stehen Windturbinen mit einer Nabenhöhe von 135 m und einer Flügellänge von 63,5 m. Der Leistungskoeffizient e, also das Verhältnis von der elektrischen Leistung der Turbine zu der maximal von dem Wind auf die Turbine übertragbaren Leistung beträgt 45%.

Die mittlere Windgeschwindigkeit soll 6 m/s betragen.

a. Skizzieren Sie das System.

b. Wie groß ist die spezifische Arbeit die der Wind maximal übertragen kann, wenn der Wind durch die Turbine vollständig abgebremst werden könnte?

Die Zustandsänderung soll als adiabat und reibungsfrei angenommen werden.

c. Wie groß ist die maximal gewinnbare Leistung?

d. Wie groß ist die elektrische Leistung unter Berücksichtigung des Leistungskoeffizienten?

e. Wieviel elektrische Energie kann eine Windturbine in einem Jahr (8760 h) bereitstellen?

f. Wie viele Haushalte mit einem durchschnittlichen jährlichen Strombedarf von 3000 kWh können von dieser Turbine versorgt werden?

Luft darf als ideales Gas mit einer individuellen Gaskonstante von R=287 J/kg K angenommen werden. Der Luftdruck beträgt 1,013 bar, die Temperatur 15 °C.

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Kann mir jemand bei der Bearbeitung helfen? Natürlich möchte ich keinen kompletten Lösungsweg mit Ergebnissen, mich würde es einfach nur freuen wenn mir jemand Ansätze liefern könnte. Vorab also Danke für jegliche Hilfe. LG

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Wie löse ich diese Thermodynamik-Aufgabe bezogen auf spezifische Arbeit(Wasserkraftwerk in Essen Kettwig)?

Hallo zusammen,

ich studiere aktuell Maschinenbau und belege gerade das Modul Technische Thermodynamik.

Dabei habe ich folgende Aufgabe(n):

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Am Stausee der Ruhr in Essen Kettwig wird die Ruhr auf eine Höhe von 5m aufgestaut. Der jahresgemittelte Durchfluss der Ruhr beträgt ca. 72 m³/s. Die bei geringen Höhenunterschieden häufig eingesetzten Kaplan-Turbinen erreichen einen Wirkungsgrad von ca. n=85%.

a. Skizzieren Sie das System.

b. Wie groß ist die maximal gewinnbare spezifische Arbeit w12ideal an der beschriebenen Staustufe, wenn die Geschwindigkeitsänderung des Flusses vernachlässig werden kann, die Turbine adiabat und reibungsfrei betrieben werden könnte und das Wasser seine Temperatur nicht ändert.

c. Wie groß ist die spezifische Arbeit w12, wenn der angegebene Wirkungsgrad zugrunde gelegt wird?

d. Wie groß ist die durchschnittlich erzielbare Leistung der Turbine?

e. Wieviel elektrische Energie kann diese Turbine in einem Jahr (8760 h) bereitstellen?

f. Wieviele Haushalte mit einem durchschnittlichen jährlichen Strombedarf von 3000 kWh können von dem Kraftwerk versorgt werden?

Wasser darf als ideale Flüssigkeit mit einer Dichte von 998 kg/m³ angenommen werden.

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Kann mir jemand bei der Bearbeitung helfen? Da ich leider wirklich gar nichts verstehe, aber trotzdem gerne die Aufgabe bearbeiten möchte. Natürlich möchte ich keinen kompletten Lösungsweg mit Ergebnissen, mich würde es einfach nur freuen wenn mir jemand Ansätze liefern könnte. Vorab also Danke für jegliche Hilfe. LG

Wasser, Temperatur, Leistung, Strom, Energie, Kraft, Elektrotechnik, Wärme, Formel, kinetische Energie, Mechanik, Physiker, Thermodynamik, Wärmelehre, Wirkungsgrad
Wie ergibt sich die Drehmomentkurve bei Zweitaktern (Simson)?

Hallo. Ich fahr täglich mit meiner 60ccm S51 auf Arbeit und bin aus der Praxis heraus bei 50-55 km/h am effizientesten unterwegs.

Hier mal ein Leistungsdiagramm vom Prüfstand. Sehr schönes Drehzahlband finde ich:

Für diejenigen, die das Bild nicht öffnen können: Max. Drehmoment bei 5780 ¹/min mit 6,5Nm, max. Motorleistung bei 6335 ¹/min mit 4,1 kW/ 5,6PS. Fährt sich auf jedenfall sehr ruhig und sparsamer als der originale 50er Zylinder. Die Radleistung war bedeutend geringer mit 3,9 PS und 4,9 Nm...

Meine Fragen sind:

Warum ist bei niedriger Drehzahl also bei Simson etwa 1000-3000 ¹/min das Drehmoment so gering? Also ich würde das gern technisch verstehen, das hängt ja auch stark von der Auspuffanlage ab.

Wieso steigt das Drehmoment mit steigender Drehzahl? Und wieso fällt es dann wieder ab? Bitte mal eine technisch verständliche Erklärung dazu wäre sehr toll.

Und rein theoretisch fahr ich ja am effizientesten nicht bei Vollgas, sondern möglichst in der Drehzahl mit dem höchsten Drehmoment, weil da muss ich ja für die selbe Kraft verhältnismäßig wenig Gas geben, da der Wirkungsgrad des Motors da am besten ist richtig?

Ich merks ja selbst ich beschleunige bis 50 und dann geb ich nur minimal Gas und halte die 50. Brauche ich dann mehr Kraft am Berg, geb ich mehr Gas und sie hält auch da die 50, weil sie ja das Gas am effizientesten annimmt und optimal in Bewegung umsetzt.

Vollgas würde mich dann fast doppelt so viel Sprit kosten aber ich würde gerade mal 10- maximal 20kmh schneller fahren. Quasi 60-70. Das wären im Vergleich zu 50 eine Geschwindigkeitssteigerung von 20-40% aber eine Steigerung des Kraftstoffverbrauchs um 50-80% etwa. Das wäre also verschwendet.

Untenrum hat sie ja auch weniger Kraft, deshalb gebe ich beim Anfahren wenig Gas, bis genug Drehmoment da ist, wo sich Vollgas geben lohnt. Dann wird hochgeschalten, bis auf 50 beschleunigt und sofort Gas weggenommen, bis das Moped auch mit weniger Kraftstoff bei 50kmh bleibt. So fahre ich dann auch Überland. Vor roten Ampeln wird möglichst wenig gebremst und ausgerollt, möglicht ohne anzuhalten, bis grün ist.

Sparsamer kann man doch nicht fahren oder?

Wenn jetzt jemand sagt, Zweitakter brauchen Drehzahl... naja ich denke 5500-6000 reichen. Ich will keine Schleifmaschine mit 14000 Touren fahren. Die soll mich ja möglichst jahrelang täglich zuverlässig auf Arbeit bringen.

Ich bin gespannt auf eure Meinung zu dem Thema und bedanke mich schonmal für Hilfe zu meinen Fragen.

Bild zu Frage
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